Проект участка на базе станков с ЧПУ по изготовлению деталей транспортной машины

ПЗ.doc

В данном дипломном проекте анализируется предложенная деталь. После анализа выбирается вид заготовки способ получения детали из заготовки с технико-экономическим обоснованием выбора.
Разрабатывается маршрут технологического процесса изготовления детали из заготовки на которую предварительно рассчитываются припуски операционные размеры и размеры заготовки.
На все операции механической обработки разрабатывается операционная технология т. е. выбираются базы и средства технологического оснащения. Определяется содержание и последовательность выполнения технологических переходов и режимы резания. Определяются нормы технологического времени.
Сравниваются два технологических процесса обработки детали: в базовом технологическом процессе и в проектном технологическом процессе дается технико-экономическая оценка обоих вариантов. Для двух токарных операций конструируется и рассчитывается приспособление.
Конструкторский раздел содержит описание работы и расчет станочного приспособления расчет средств автоматизации.
Дипломный проект содержит раздел по БЖД и экономический раздел. В разделе по БЖД рассматриваются вопросы:
Влияние эргонометрических характеристик оборудования на безопасность труда
Шумовые загрязнения окружающей среды. Характеристика источников шума в проектируемом участке. Нормирование шума на территории предприятия
Оценка категорий проектируемого участка по степени огнестойкости и взрыво пожароопасности
В организационно-экономической части рассчитывается себестоимость проектируемого участка по обработке группы деталей.
Графическая часть содержит 14 листов чертежей и спецификации.
Первые 4 листа содержат инструментные наладки на токарные операции. Технологические приспособления – 3 листа. По разделу автоматизации – 2 листа. Сравнительная технология – 1 лист. Следующие два листа содержат графическую часть специального вопроса. Также по одному листу планировка и экономика.
Данная работа содержит практические сведения по реальным процессам и оборудовании применяемом в машиностроении.
ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ПРОИЗВОДСТВА5
технологический раздел5
1. Определение типа производства.5
3. Анализ базовых технологических процессов.10
4. Выбор заготовки.14
5. Разработка маршрутного технологического процесса.16
6. Расчет припусков и операционных размеров.20
7. Расчет режимов резания.24
8. Техническое нормирование операции27
9. Технико – экономическое обоснование проектного технологического процесса30
10. Описание и расчет инструментальных наладок32
Конструкторский раздел34
1.Проектирование станочных и контрольных приспособлений.34
Исследовательский раздел37
1 Разработка методики выбора инструмента для токарной37
обработки на станках с ЧПУ37
Производственные расчеты и разработка планировки45
1. Исходные данные45
2. Форма организации выполнения технологических процессов.51
3. Производственная структура участка.51
4. Состав участка.51
5. Проектирование подсистем.53
Безопасность и экологичность проекта.57
1 Безопасность труда на проектируемом участке.57
2. Обеспечение экологической безопасности проекта.62
3.Безопасность в чрезвычайных ситуациях.71
Организация ремонта станков с ЧПУ.77
ЭкономическИЙ РАЗДЕЛ.82
2 Характеристика предприятия.82
3 План производства.84
Список использованных источников93
Сегодняшними требованиями к машиностроению являются создание высоко производительных машин и оборудования снижение их материало и энергоемкости внедрение малоотходных и безотходных технологических процессов уменьшение трудоемкости изготовления продукции за счет широкого внедрения различных средств автоматизации и механизации в том числе робототехники и ГАП.
Целью дипломного проекта является приобретение навыков по разработке маршрутного технологического процесса изготовления детали операционного технологического процесса на выполнение отдельных операций проектированию и расчёту станочного приспособления применению знаний автоматизации для проектирования склада экономической разработке проектируемого участка и его экологической безопасности. Здесь решается задача по выбору заготовки определению припусков на обработку поверхностей опытно-статистическим и расчетно-аналитическим методами; выполняются необходимые расчеты при проектировании станочного приспособления.
Приобретаются практические навыки решения различных технологических задач подготовки производства деталей машин и разработки технической документации.
Закрепляется умение пользоваться справочной литературой стандартами и др. литературой.
ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ПРОИЗВОДСТВА
Деталь – коническая шестерня входит в конструкцию коробки передач транспортной машины. Деталь – коническая шестерня служит для передачи крутящего момента от ведомого диска сцепления через шлицы через зубчатое зацепление на первичный вал коробки скоростей. Деталь имеет сквозное отверстие 58мм для прохождения вала привода масляного насоса.
Для загрузки оборудования на участке необходимо чтобы обрабатывалась большая номенклатура деталей. Принимаем что на проектируемом участке будет обрабатываться 5 деталей различной формы и размеров. Все чертежи и технологические процессы обработки этих деталей приведены в приложении в комплекте технологической документации.
Детали входят в состав коробок скоростей и редукторов транспортных машин обеспечивая различные технологические потребности. Все детали изготавливаются из легированной стали вид заготовки – поковка.
Номенклатура выпускаемых деталей
технологический раздел
1. Определение типа производства.
Тип производства по ГОСТ 3.1121 – 84 характеризуется коэффициентом закрепления операций:
>=Kзо10 - массовое и крупносерийное производство;
>=Кзо20 - среднесерийное производство;
>=Кзо40 - мелкосерийное производство;
=Кзо – единичное производство.
Величина коэффициента закрепления операций определяется по формуле 2.1
где О – суммарное число различных операций выполняемых на производственном участке в течении месяца;
Р – суммарное число рабочих мест на которых выполняются данные операции.
Тип производства рассчитываем следующим образом:
Определяем расчетное количество станков необходимых для выполнения каждой станочной операции:
где N = 7000 – объем годового выпуска деталей оговоренный в задании на проектирование
tш-к – штучно-калькуляционное время i-ой операции мин
Fо – эффективный годовой фонд времени работы станка. Fo = 3890ч.
Кв – средний коэффициент выполнения норм времени. Кв=1.
Кр – коэффициент учитывающий потери по организационно-техническим причинам.
Данные по каждой операции заносим в таблицу 2.1
Определяем принятое количество оборудования на каждой станочной операции Si для чего расчетное количество станков Срi округляем до целых значений.
Рассчитываем коэффициент загрузки каждого рабочего места:
Определяем число операций закрепленных за одним рабочим местом:
где hн - нормативный коэффициент загрузки оборудования hн = 0.75.
Рассчитываем величину коэффициента закрепления операций:
где – общее число рабочих мест на которых выполняются все станочные операции по изготовлению детали.
Результаты расчета коэффициента закрепления операций
№ и наименование операции
Тип производства – среднесерийный.
2. Анализ конструкций деталей на технологичность.
Деталь – коническая шестерня входит в конструкцию коробки передач транспортной машины. Деталь – коническая шестерня служит для передачи крутящего момента от ведомого диска сцепления через шлицы через зубчатое зацепление на первичный вал коробки скоростей. Деталь имеет сквозное отверстие 47мм для прохождения вала привода масляного насоса.
Деталь выбранная в качестве объекта для дипломного проектирования достаточно трудоемка в изготовлении; содержит 34 операций в базовом технологическом процессе разнообразные поверхности и конструктивные элементы: отверстия зубья шлицы плоские и цилиндрические поверхности. Для многих поверхностей предъявляются высокие требования по точности и качеству что обусловливает необходимость применения специального станочного приспособления.
Зубья зубчатого колеса входя в зацепление с зубьями другого колеса создают зубчатое зацепление делая возможным передачу вращения крутящего момента на расстояние от двигателя позволяют изменять направление и скорость вращения.
С помощью эвольвентного профиля поверхности зубьев колесо выполняет свое служебное назначение. Поверхность называется исполнительной. Внутренне отверстие и боковые торцы определяют положение детали относительно других деталей в механизме на которые оно базируется. Они являются основными базами.
Все поверхности которые не обрабатываются и не сопрягаются с другими называются свободными.
Материал зубчатого колеса
Сталь 12ХН3А по ГОСТ 4543-71
Механические свойства:
Предел текучести т =930 МПа
Предел прочности в =1170 МПа
Относительное удлинение = 12%
Физические свойства:
Твердость после отжига 217 НВ
Плотность ρ=7.850 гсм.куб.
Теплопроводность =60 Втм*С
Коэффициент линейного расширения kl=11.649*106 1С
Количественная оценка технологичности
Коэффициент использования материала
где Мд – масса детали
Мз – масса заготовки
Коэффициент точности обработки
где Аср- средний квалитет обрабатываемых поверхностей
Коэффициент шероховатости поверхности
где Бср - среднее значение шероховатости обрабатываемых поверхностей.
Оценка параметров технологичности
Наименование поверхностей
Центральное отверстия: 58
Шлицевое отверстие: 62
Наружные цилиндрические поверхность 78
Наружные цилиндрические поверхность 76
Наружные диаметр шестерни
Длины цилиндрических поверхностей
Боковая поверхность зубчатого венца
Впадина зубчатого венца
Использую формулы (2.6) и (2.7.) определяем
Так как Ким=0.38 Ктч > 0.8 и Кш 0.3 то по показателям деталь можно считать технологичной.
3. Анализ базовых технологических процессов.
Заготовка детали – штамповка.
Материал детали Сталь 12ХН3А ГОСТ 4543-74
Для обработки детали используется стандартный и специальный режущий инструмент (резцы фрезы сверла круги шлифовальные притиры); стандартный и специальный контрольный инструмент (штангенциркуль штангенглубинометр нутромеры калибры-пробки скобы шаблоны проймы).
В базовом технологическом процессе используются следующие марки станков:
Токарный многошпиндельный полуавтомат
Вертикально протяжной
Горизонтально фрезерный
Маршрут обработки приведен в таблице 2.4.
Маршрутный техпроцесс
Токарный многошпиндельный полуавтомат 1К282
Токарный с ЧПУ 16К20Ф3
Индуктор ванна закалочная
Вертикально-протяжной 7Б66
Горизонтально-фрезеный 6Т82Г
Зубошлифовальный 5В835
Контрольная обкатная
Контрольно-обкатной 5Б725
Заготовка получается методом штамповки. Этот метод обеспечивает необходимую внутреннюю структуру материала и в существующих условиях производства оптимален.
Метод упрочнения поверхности – цементация с закалкой. Для стали Материал детали Сталь 12ХН3А ГОСТ 4543-74
этот метод позволяет получить твердость HRC 56. Эта твердость обеспечивает необходимую износостойкость и хорошие технические характеристики.
Все оборудование по мощности и точности вполне удовлетворяют требованиям предъявляемым к выполняемыми операциями. В данном технологическом процессе низкое применение станков с ЧПУ но даже при их применении наблюдается низкая концентрация операций хотя конструкция детали позволяет объединять многие операции. Необходимо увеличение доли станков с ЧПУ. Применение станков с ЧПУ позволяет снизить трудоемкость
Контрольные средства соответствуют данному типу производства и требованиям точности.
В базовом технологическом процессе применяется очень много специального режущего инструмента что приводит к увеличению затрат на изготовление инструмента увеличивает время технологической подготовки производства. Применяемые инструментальные материалы твердые сплавы и быстрорежущие стали. В базовом технологическом процессе большое применение нашли устаревшие конструкции режущего инструмента Большинство токарных резцов с напайными твердосплавными пластинами что очень нежелательно. Все сверла выполнены из быстрорежущих сталей цельной конструкции хотя параметры позволяют применение сборных конструкций сверл с твердосплавным материалом режущей части
Назначенные режимы резания обеспечивают заданную точность обработки но являются существенно заниженными. В связи с этим низкая производительность а также образующаяся стружка имеет сливной вид что крайне нежелательно особенно при использования оборудования с ЧПУ а в автоматизированном производстве недопустимо. В технологическом процессе также значительно завышены нормы времени.
Технологические базы детали на протяжении всего технологического процесса выбраны верно. Технологические базы детали совпадают с конструкторскими и измерительными базами следовательно соблюдается принцип совмещения баз.
Для современных требований предъявляемых к изготовлению заготовок деталей изделий характерны следующие технологические тенденции: максимальное приближение заготовок по формам и размерам к деталям требующимся по чертежу; экономия материала; применение прогрессивных способов получения заготовок.
Для изготовления детали большую роль играет выбор рационального вида исходной заготовки и способа её получения. Способ получения заготовки должен быть обусловлен ее стоимостью и дальнейшей обработкой. Наиболее широко для получения заготовок применяют следующие методы: литьё обработка металлов давлением и сварка а также их комбинации.
Каждый из методов содержит большое число способов получения заготовок. Так например отливки можно получать в песчано-глинистых формах кокиль по выплавляемым моделям под давлением и т. д.; поковки и штамповки - ковкой на молотах гидравлических прессах; штамповкой на штамповочных машинах кривошипных горячештамповочных прессах горизонтально-ковочных машинах и т. д. Способ получения заготовки определяется типом производства материалом формой и размерами детали.
Для обеспечения качественной структуры детали и учитывая простоту её форм и небольшие размеры в качестве метода получения заготовок примем обработку давлением.
В литературе для заданной детали рекомендуемый способ получения заготовки это горячая штамповка на горизонтально – ковочной машине. Она в 2 - 5 раза производительнее чем штамповка на молотах. Припуски и допуски уменьшаются на 20 - 35% расход снижается на 10 - 15%. Все это снижает себестоимость готовой детали т. к. чем ближе форма и размеры заготовки приближены к форме и размерам детали тем дороже ее изготовление но дешевле механическая обработка.
Штамповка происходит в закрытых штампах т. к. деталь имеет простую форму в виде тела вращения. Штампованные заготовки экономят труд и материал. Получаемая конфигурация приведена на рис.2.10.
4.1. Определение припусков и размеров заготовки.
Штамповочное оборудование – горизонтально-ковочная машина. Количество переходов – 4.
Масса детали m=4.3кг.
Выбираем класс точности Т4.
Материал заготовки – 12ХН3А по ГОСТ 4543-71 эта сталь содержит 0.14%С 0.75%Cr 3%Ni 0.17%Si 0.25%Mn 0.3%Mo.
Степень сложности – С3.
Конфигурация поверхности разъёма штампа П (плоская).
Определяем исходный индекс – 9.
Приблизительная масса поковки
где кр=1.4-расчетный коэффициент
Назначим припуски и штамповочные напуски
Основные припуски на размеры
4мм – диаметр 45мм чистота поверхности Ra=1.6
4мм – диаметр 42мм чистота поверхности Ra=63
4мм – диаметр 34мм чистота поверхности Ra=63
2мм – диаметр 150мм чистота поверхности Ra=63
1мм – диаметр 105мм чистота поверхности Ra=6.3
4мм – толщина шестерни 3192мм чистота поверхности Ra=6.3
4мм – длина вала-шестерни 135мм чистота поверхности Ra=63
Дополнительные припуски учитывающие: смещение по поверхности разъёма штампа – 0.3мм; отклонения от плоскостности и прямолинейности изогнутость: стержня – 0.6мм; фланца – 0.4мм.
Штамповочный уклон на наружные поверхности 1о.
Размеры поковки и их допускаемые отклонения
Диаметр 48-(1.2+0.6)*2=44.4 мм принимаем 44мм
Диаметр 85+(1.4+0.6)*2=89 мм принимаем 90мм
Диаметр 180+(1.6+0.3+0.4)*2= 184.6 мм принимаем 186мм
Толщина 42-(1.2+0.3+0.4)*2= 38.2 мм принимаем 38мм
Длина шестерни 80+(1.4+0.3+0.4)*2= 84.2 мм принимаем 86мм
Радиус закругления наружных углов – 3-5мм; внутренних углов – 9мм.
Допускаемые отклонения размеров
Диаметр 44 -05+09 мм
Диаметр 90 -05+09 мм
Диаметр 186 -05+11 мм
Толщина 38 -04+08 мм
Длина вала – шестерни 86 -09+16 мм
Неуказанные предельные отклонения размеров ±1.1мм. Допускаемое смещение по поверхности штампа 0.7мм.
Конфигурация заготовки.
5. Разработка маршрутного технологического процесса.
5.1. Разработка маршрутного технологического процесса.
Перед разработкой ТП необходимо получить и изучить информацию которая делится на базовую руководящую и справочную.
Базовая - сведения содержащиеся в конструкторской документации на изделие объем выпуска сроки подготовки производства. Рабочий чертеж детали содержит все размеры технические требования к качеству и шероховатости марку и твердость материала.
Руководящая - сведения по развитию отрасли план выпуска материала средств технологического оснащения стандарты на ТП.
Справочная - сведения о прогрессивных методах обработки каталоги номенклатурные справочники оборудования и оснастки. Материалы по выбору технологических нормативов (режимы обработки припуски расход материала и др.) и др. справочные материалы.
Всю механическую обработку разбивают по операциям и таким образом выявляют последовательность выполнения операций их число для каждой операции выбирают оборудование и определяют конструктивную схему приспособлений.
Задачей каждого предыдущего перехода является подготовка поверхности заготовки под последующую обработку и каждый последующий метод (операция или переход) должен быть точнее предыдущего т. е. обеспечивать более высокое значение показателей качества детали. Поэтому механическая обработка делится на:
черновую обработку когда удаляется большая часть припуска что позволяет обнаружить возможные дефекты заготовки; на первых одной-двух операциях. При базировании по черновым базам обрабатываются основные технологические базы;
чистовую обработку когда в основном обеспечивается требуемая точность:
далее идут операции местной обработки по ранее обработанным поверхностям отделочные операции когда достигается требуемая шероховатость поверхности и окончательно обеспечивается точность детали.
Контроль в ТП предусмотрен с целью технологического обеспечения заданных параметров качества обработанной детали.
Разработанный ТП должен содержать общий план обработки детали и описание содержания операций ТП и выбор типа оборудования. Он должен быть прогрессивным обеспечивать повышение производительности труда и качества детали сокращать материальные и трудовые затраты и быть экологически безопасным.
Построение технологического маршрута обработки во многом определяется конструктивно-технологическими особенностями детали. Выбор маршрутной технологии существенно зависит от типа производства уровня автоматизации и применяемого оборудования.
При серийном производстве применяют универсальные станки с ЧПУ автоматы полуавтоматы агрегатные специализированные и специальные станки. Перспективным в серийном производстве является применение гибких производственных систем (линий участков цехов) особенно при наличии условий для групповой организации производства.
Выбор станка на операцию определяется возможностью изготовления на нем деталей необходимой конфигурации и размеров обеспечения качества ее поверхности производительности оборудования а также экономическими параметрами.
Маршрутный технологический процесс приведен в табл.2.6.
Шлифовальный с ЧПУ 3К152ВФ20
Машина моечная МСА-031
Контроль промежуточный
Зубофрезеная черновая
Внутришлифовальная с ЧПУ
Внутришлифовальный с ЧПУ 3М227ВФ2
Горизнотально-протяжной 7А520
Зубофрезерная с выпуклой стороны
Зубофрезерная с вогнутой стороны
Контроль окончательный
5.2 Выбор технологических баз и последовательности переходов.
Токарные операции подготавливают чистовые базы и снимают припуск металла на механическую обработку. На операции №010 обтачивают наружные цилиндрические поверхности задний конус задний торец шестерни и обрабатывается отверстие. Деталь базируется в патроне. На операции №015 точится передний торец шестерни и конус вершин сверлятся отверстие. Деталь базируется на оправке. На операции №020 шлифуется наружная цилиндрическая поверхность деталь базируется по отверстию.
На зубофрезерных операциях №030№055№060 производим нарезание профиля зубьев. Деталь базируется по наружной цилиндрической поверхности и посадочному торцу.
На зубофасочных операциях №060№065 снимаем фаски с кромок зубьев.
На моечных операциях моют деталь.
Контрольно-обкатная операция №075 проверяет зацепление зубчатого венца. Деталь базируется по наружной цилиндрической поверхности и посадочному торцу.
Термообработка нужна для повышения твердости и износостойкости поверхности детали.
На протяжной операции №045 протягиваются шлицевые пазы . Деталь базируется в торец шестерни.
На внутришлифовальной операции №40 проводится чистовая обработка цилиндрической поверхности 35мм.
5.3. Выбор средств технологического оснащения.
Операция №005 Токарная с ЧПУ. Станок – Токарный с ЧПУ 16К20Ф3.
Приспособление – Патрон ПЗКП-315Ф8.95 ГОСТ 24351-80.
Режущий инструмент – Резец-MWLNR2525M08 Т15К6 ТУ 2-035-892-82 пластина ГОСТ19056-80 Резец специальный Т15К6 Сверло 258 Т15К6 ТУ 2-035-857-81 Резец-MWLNR2525M08 Т30К4 ТУ 2-035-892-82 пластина ГОСТ19056-80
Операция №010 Токарная с ЧПУ. Станок – Токарный с ЧПУ 16К20Ф3.
Приспособление – Оправка спец..
Режущий инструмент – Резец-SSSCR2525 Т15К6 ТУ 2-035-892-82 пластина ГОСТ19056-80 Резец-MWLNR2525M08 Т30К4 ТУ 2-035-892-82 пластина ГОСТ19056-80 Резец К.01.4982.000-02 Т15К6 ТУ 2-035-892-82
Мерительный инструмент –Глубиномер 2-250-0.1 ГОСТ166-80 Пройма специальная
Операция №015 Шлифовальная с ЧПУ. Станок - Шлифовальный 3К152ВФ20.
Приспособление – Патрон ПЗКП-315Ф8.95 ГОСТ 24351-80 Центр ХМИЗ 7032-4003 ГОСТ 18260-72.
Режущий инструмент – Круг 12А1 200*80 4А 50-М28 С1 6 К А 35мс ГОСТ 17123-79
Мерительный инструмент –Микрометр МК150-1 ГОСТ6507-78.
Операция №030 Зубофрезерная черновая. Станок - Зубофрезерный 5С27П.
Приспособление – Зубофрезерное.
Режущий инструмент – Резцовая головка спец.
Операция №040 протяжная. Станок – Протяжной
Режущий инструмент – протяжка спец.
Мерительный инструмент – Калибр расположения пробки ПР и НЕпр
Операция №045 Шлифовальная с ЧПУ. Станок – Внутришлифовальный 3М227ВФ2.
Приспособление – Патрон ПЗК-200Ф6 ГОСТ 2675-80.
Режущий инструмент – Головка AW 20*25-24А 25-Н СТ1 6 К А 35мс ГОСТ 2447-82
Операция №050 Зубофрезерная с выпуклой стороны. Станок - Зубофрезерный 5С27П.
Операция №055 Зубофрезерная с вогнутой стороны. Станок - Зубофрезерный 5С27П.
Операция №060 Зубофасочная. Станок – 5Б525.
Приспособление – специальное.
Режущий инструмент – круг спец.
Операция №065 Зубофасочная. Станок – 5Б525.
6. Расчет припусков и операционных размеров.
При проектировании технологических процессов механической обработки заготовок необходимо установить оптимальные припуски которые обеспечили бы заданную точность и качество обрабатываемых поверхностей
Припуски на несколько поверхностей определим расчетно–аналитическим методом [5]. Опытно–статический метод позволяет назначать припуски независимо от технологического процесса обработки заготовки и поэтому они как правило являются завышенными что приводит к увеличению расхода материла и трудоемкости изготовления деталей.
Значения операционных допусков примем по таблицам точности обработки [5] величину допусков на размеры исходной заготовки принимаем руководствуясь справочными таблицами [9].
Минимальный припуск при обработке внутренних и наружных поверхностей (двусторонний припуск) определяется по формуле:
zi min=2[(Rz+h)i-1+]
При последовательной обработке противолежащих поверхностей (односторонний припуск) определяется по формуле:
Здесь Rz h ΔΣ i – погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.
Номинальный припуск на обработку поверхностей определяется по формулам: внутренних
zi=zi min+ESi-1-ESi
zi=2zi min+ESDi-1-ESDi
Здесь ESD ESDi ESi – верхние отклонения размеров соответственно на предшествующем и выполняемом переходах.
zi=zi min+eii-1+eii
zi=2zi min+eiDi-1+eiDi
Здесь e eii eiDi – нижние отклонения размеров соответственно на предшествующем и выполняемом переходах.
Знать номинальные припуски необходимо для определения номинальных размеров формообразующих элементов технологической оснастки (штампов пресс-форм моделей волок приспособлений).
Максимальный припуск на обработку поверхностей определяется по формулам: внутренних
zi max=zi min+Tdi-1+Tdi
zi max=2zi min+Tdi-1+Tdi
zi max=zi min+TDi-1+TDi
zi max=2zi min+TDi-1+TDi
Здесь Tdi-1 TDi-1 – допуски размеров на предшествующем переходе и Tdi TDi - допуски размеров на выполняемом переходе.
Максимальные припуски принимают в качестве глубины резания и используют для определения режимов резания и выбора оборудования по мощности.
Расчетные формулы для определения размеров:
внутренних поверхностей
Dmax i-1=Dmax i – 2zmin i
Dmin i-1=Dmax i-1 – TD i-1
amax i-1= amax i - zmin i
amin i-1= amax i-1 - Ti-1
наружных поверхностей
Dmax i-1=Dmin i-1 + TD i-1
Dmin i-1=Dmin i + 2zmin i
amax i-1= amin i-1 + Ti-1
amin i-1= amin i + zmin i
Здесь 2zm zm amin i-1 Dmin i-1 ama
amin i Dmin i amax i Dmax i – соответственно наименьшие и наибольшие предельные размеры полученные на выполняемом технологическом переходе.
Рассчитаем припуски и операционные размеры с использованием вышеперечисленных формул и расчетных карт (см. табл. 567) для каждой из поверхностей. Правильность проведенных расчетов определим по формулам:
zo max – zo min = Tз – Tд
Здесь zo max zo min – общие припуски на обработку.
Результаты расчета приведены в табл.2.7. 2.8.
Расчет припусков на обработку и предельных размеров по технологическим переходам для поверхности 78h8-0.046
Расчетный припуск 2Zminмкм
Расчетный размер Dmax мм
Проверка: Tdз- Tdд+2Zomin-2Zomax=1400-46+2900-1546=0
Расчет припусков на обработку и предельных размеров по технологическим переходам для поверхности 58H8
Расчетный припуск Zminмкм
Расчетный размер Dmin мм
Растачивание черновое
Растачивание чистовое
Проверка расчета: Tdз- Tdд+2Zomin-2Zomax=1400-46+3700-2346=0
7. Расчет режимов резания.
Расчет режимов резания ведётся одновременно с заполнением операционных карт технологического процесса в которых должны быть данные об оборудовании о способе обработки характеристики обрабатываемой детали которые используются для расчетов режимов резания.
7.1. Определение режимов резания на токарные операции.
Допустимая скорость резания
V=(Cv* Kmv * Kпv * Киv )(Tm*tx*sy)(2.11.)
где Cv – коэффициент учитывающий факторы не вошедшие в формулу
Kmv – коэффициент учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала Kmv=Кг*(750в)n
где Кг=1 – коэффициент характеризующий группу стали по обрабатываемости;
в=800-предел прочности материала –12ХН3А;
n=1 – показатель степени учитывающий тип обработки и материал инструмента;
Kmv=1*(750800)1=0.94
Kпv=0.8 - коэффициент учитывающий влияние состояния поверхностного слоя;
Киv=1 - коэффициент учитывающий влияние инструментального материала;
m – показатель степени учитывающий период стойкости инструмента;
х – показатель степени учитывающий глубину резания;
у – показатель степени учитывающий подачу.
Частота вращения шпинделя
где d-расчетный диаметр
Точение черновое 78 для токарной операции 010
Определим число оборотов шпинделя:
Точение чистовое 78 для токарной операции 010
Расчет произведен по программе «Режимы резания».
Результаты расчета приведены в табл.2.10.
Результаты расчета режимов резания на токарную операцию 010
8. Техническое нормирование операции
tшт =( tавт + tвсп.р)*(1+)(2.15.)
где tавт- автоматическое (программное) время
tавт = tо + tвсп.маш
где tо= –основное время на обработку
tвсп.маш= - машинное вспомогательное время
tвсп.р -вспомогательное ручное время не перекрываемое машинным временем
k=-коэффициент учитывающий время на личные потребности регламентированные перерывы обслуживание рабочего места
Токарная операция 010
tо= 1.0 мин–основное время на обработку
tвсп.маш= 0.50 мин - машинное вспомогательное время
tавт = 1.0+0.50 = 1.5 мин.
tвсп.р = tуст + tзакр.+ tвкл. - вспомогательное ручное время не перекрываемое машинным временем
tуст.=0.28-время на установку и снятие детали
tзакр.=0.06-время на закрытие открытие рабочей зоны
tвкл.=0.06-время на включение и выключение станка
tвсп.р=0.28+0.06+0.06= 0.4 мин.
k=1.07-коэффициент учитывающий время на личные потребности регламентированные перерывы обслуживание рабочего места
tшт=( 15 + 0.4)*1.07=2.1 мин.
Подготовительно-заключительное время
Тпз = Тпз1+ Тпз2+ Тпз3 (2.16.)
где Тпз1 = Тпол.з+Тозн+Tинс+ Тус.инст+Тус.пр.+Туст.нуля – затраты времени на приемы
Тпол.з – время на получение задания и инструмента;
Тозн – время на ознакомление;
Тинс – время на инструктаж мастера;
Тус.инст – время на установку снятие инструментального блока;
Тус.пр.= -время на установку снятие программоносителя;
Туст.нуля= - время на установку координат станка ;
Тпз2 – время учитывающее дополнительные работы;
Тпз3.– время на пробную обработку детали.
Тпз = Тпз1+ Тпз2 + Тпз3
Тпз2 = 7мин – время на установку снятие центра.
Тпз3.=62+ tавт –время на пробную обработку детали
Тпз=12+7+6.2+2.19=27.39 мин.
Результаты расчетов сведем в табл.2.11.
Нормы времени на операции
9. Технико – экономическое обоснование проектного технологического процесса
Для расчета экономической эффективности используем программу на ЭВМ
Объем годового выпуска деталей 7000 шт.
Количество операций в проектном варианте 12
Количество операций в базовом варианте 21
Коэффициент выполнения норм для станков:
с ручным управлением 12
Коэффициент инфляции в станкостроении 1
где tшт-к.- штучно-калькуляционное время.
Fo – эффективный годовой фонд времени работы станка.
S+Sу – суммарная площадь занимаемая станком с выносным оборудованием.
Цто – оптовая цена станка без учета коэффициента инфляции.
Ср – расчетное количество станков на данной операции.
К – сумма годовых капитальных затрат на данной операции.
Ст – годовая технологическая себестоимость данной операции.
Сп – годовые приведенные затраты на данной операции.
Величина годовой экономии на приведенных затратах 3359190 руб.
В результате изменений технологии (повышения концентрации операций уменьшения вспомогательного времени увеличения режимов резания) изготовления детали был получен годовой экономический эффект в размере
10. Описание и расчет инструментальных наладок
Инструментные наладки проектируются на операции механической обработки. Оформление инструментных наладок должно выполнятся после выбора оборудования приспособления режущих инструментов расчетов режимов резания и норм времени.
На чертежах инструментных наладок показываются:
Эскиз обрабатываемой заготовки в рабочем положении.
Конструктивное расположение установочных зажимных и направляющих элементов станочного приспособления. При оформлении наладки для многопозиционной обработки элементы станочного приспособления изображаются только на загрузочной позиции. На рабочих позициях опоры и зажимы показываются условно в соответствии с ГОСТ 3.1107-81.
Конструктивное изображение рабочих и вспомогательных инструментов. Рабочие инструменты показываются в конце их рабочего хода. При многоинструментной обработке на чертеже должны быть показаны все режущие инструменты в том расположении относительно друг друга и обрабатываемой заготовки в каком они находятся в наладке.
Схема движения рабочих инструментов с указанием рабочего хода быстрого подвода и отвода. Для каждого элемента цикла указывается соответствующая величина перемещения инструментов.
Размеры обрабатываемых поверхностей с предельными отклонениями обозначение шероховатости поверхности по технологическим переходам операции настроечные размеры инструментов технические требования по точности относительного расположения обрабатываемых поверхностей оформленных согласно ГОСТ 2.316-68.
Таблица с данными по оборудованию режущему инструменту режимам обработки нормам времени.
По данным с карты наладки была разработана управляющая программа для станка с ЧПУ (оп 010).
N90 G1 X17.5 Z133 F0.1
N110 G1 X16 Z69 F0.1
Конструкторский раздел
1.Проектирование станочных и контрольных приспособлений.
1.1. Проектирование токарного приспособления.
Деталь устанавливается на разжимную оправку и базируется в осевом и радиальном направлении.
Схема закрепления детали показана на Рис. 3.1:
Рис.3.1 Схема станочного приспособления.
где f – коэффициент трения
К – коэффициент запаса
n – число лепестков цанги
где К0=15 – коэффициент гарантированного запаса
К1=1 - коэффициент учитывающий увеличение сил резания из-за случайных неровностей обрабатываемой поверхности
К2=12 – коэффициент характеризующий увеличение сил резания из-за затупления инструмента
К3=1 – коэффициент учитывающий увеличение сил резания
К4=14 – коэффициент характеризующий постоянство сил закрепления
К5=1 – коэффициент характеризует эргономику ручных ЗМ
К=15*1*12*1*13*1=234
Если в результате расчетов значение коэффициента запаса К окажется меньше 25 то принимают К=25
где Рz – сила резания Н;
r– обрабатываемый радиус мм;
M = 791584*34305=27155289 Н×мм
Рз = 25*27155289(3*016*3947)=3583324 Н
где a – угол конуса цанги
Qo = 3583324*tg16°2 = 3583324*014 = 501665 Н.
Рассчитаем диаметр пневмоцилиндра необходимый для получения требуемой силы закрепления при давлении в системе 063 МПа.
Где D – диметр цилиндрамм;
Р – избыточное (по манометру) давление сжатого воздуха МПа;
h =093 – КПД механизма;
Ближайший стандартный размер по ГОСТ19899-74. – 130 мм принимаем его.
1.2. Проектирование шлифовального приспособления.
Деталь устанавливается в мембранный патрон и базируется в осевом и радиальном направлениях.
Схема закрепления детали представлена на Рис. 3.2:
Рис 3.2. Схема закрепления детали
) Радиальная сила на одном кулачке мембранного патрона для передачи крутящего момента Мрез:
) При большом количестве кулачков патрона момент Ми можно считать равномерно действующим по окружности мембраны радиуса b и вызывающим ее изгиб:
) Моменты М1 и М3 в долях от Ми (Мя=1) находим в зависимости от m= аb 15.
m= аb=117570168 (3.7)
) Цилиндрическая жесткость мембраны:
) Угол наибольшего разжима кулачков (рад).
Здесь D - диаметральный зазор необходимый для возможности установки деталей в патрон:
D=00008×b+002=00008×70+002=0076мм (3.10)
Подставляя численные данные в выражение 3.9 получим:
Один радиан составляет примерно 57º тогда наибольший угол разжима кулачков в градусах составит:
) Сила на штоке механизированного привода (поз. 10) развиваемая двухрычажным шарнирным усилителем одностороннего действия определяется по формуле:
) Сила нажима толкателя необходимая для прогиба мембраны и разведения кулачков при разжиме детали на максимальный угол φ:
Подставляя численные данные в формулу получим значение необходимого усилия на тяге:
1.3. Проектирование контрольного приспособления.
При окончательном контроле технических требований относительного расположения поверхностей используется специальное контрольное приспособление. Контрольное приспособлние предназначено для контроля торцового биения стакана. Деталь устанавливается на оправку. Приспособление автоматизированное – если деталь годная то загорается зеленая лампочка если негодная т.е. биение выходт за рамки допуска то красная.
При контроле поверхностей суммарная предельная погрешность контрольного приспособления определяется по формуле:
где - погрешность изготовления установочного узла по линейным размерам или по техническим требованиям;
- погрешность передаточных устройств возникающая вследствие неточности изготовления рычагов и других деталей конструкции;
- погрешность изготовления эталона;
- погрешность установки детали на установочные узлы приспособления связанная с изготовлением измерительных баз у деталей выполняемых с определенным допуском;
- неточность совмещения измерительной и установочной базы;
- погрешность передаточных устройств вызванная наличием зазоров между осями и отверстиями рычагов неточностью их перемещения;
- погрешность эталона по биению;
- погрешность зависящая от метода измерения от условий эксплуатации приспособления от квалификации контролеров;
- погрешность зажимных механизмов.
где Т=0.08 мм – допуск биения делительного конуса относительно оси детали;
- допуск соотносящийся между предельной погрешностью измерения и полем допуска по измеряемому размеру = 12 25 %.
- погрешность установочного узла;
- предельная погрешность установки
Все данные взяты из [20] остальные погрешности равны нулю т.к. в приспособлении нет передаточных устройств измерительная база совпадает с технологической и неточности настройки приспособления нивелируются при его настройке и аттестации.
Исключаем из формулы (3.11) составляющие которые отсутствуют в приспособлении и получаем:
Приспособление обеспечивает заданную точность контролируемого размера.
Исследовательский раздел
1 Разработка методики выбора инструмента для токарной
обработки на станках с ЧПУ
Успешное выполнение технологических операций механической обработки на станках с ЧПУ в большей степени чем на универсальных станках с ручной настройкой зависит от качества инструмента и его державки.
На станках с ЧПУ рабочий орган станка может обеспечить высокую точность положения однако погрешность инструмента может свести ее на нет. Эти особенности необходимо учитывать при разработке технологического процесса обработки на станках с ЧПУ.
Конфигурацию рабочей части инструментов выбирают так чтобы используя имеющиеся на станке перемещения обеспечить обработку часто встречающихся форм поверхностей деталей. При этом предпочтительно за счет более сложных движений станка иметь более простой контур рабочей части инструментов.
Инструмент одинаковый по конфигурации но отличающейся по размерам рабочей частью включают в номенклатуру в том случае если он обеспечивает снижение затрат при обработке различных изделий или увеличивает надежность обработки.
Для обработки наружных основных форм поверхности необходимы черновой проходной и чистовой проходной (контурный) резцы. Эти резцы можно устанавливать перпендикулярно или параллельно оси вращения обрабатываемой заготовки. Для обработки дополнительных форм поверхностей необходимы резцы прорезные наружные прорезные торцовые для угловых канавок резьбовые отрезные.
Режущий инструмент для обработки основных форм поверхностей а также резьбовые резцы для обработки широких и глубоких канавок т.е. тот инструмент который в основном определяет продолжительность операции целесообразно изготовлять сборным с механическим креплением неперетачиваемых пластин из твердого сплава. Узкие прорезные внутренние и торцовые резцы резцы для угловых канавок расточные резцы для обработки малых диаметров можно изготовлять с напаянными пластинами из твердого сплава а при необходимости и из быстрорежущей стали.
Выбор режущего инструмента для токарной обработки на станках с ЧПУ проводят в следующей последовательности.
1.1 Выбор конструкции державки
Режущий инструмент оснащенный сменными неперетачиваемыми пластинами имеет следующие преимущества:
отсутствие в твердосплавной пластине внутренних напряжений формирующихся при пайке твердого сплава которые существенно уменьшают запас прочности твердых сплавов и приводят к образованию трещин;
высокое качество заточки режущих кромок и идентичность геометрии всех граней пластины;
возможность применения твердых сплавов с более низкой прочностью и высокой износостойкостью а также нанесения износостойких покрытий что позволяет повысить скорость резания и производительность обработки;
простота замены затупившихся режущих кромок взаимозаменяемость пластины что резко сокращает вспомогательное время на замену и настройку режущего инструмента;
экономию дефицитного вольфрама т.к. возврат использованных сменных пластин на вторичную переработку составляет 90% по сравнению с 15% для напайных пластин.
В настоящее время принята стандартизованная система обозначения токарных резцов и расточных державок МНП. Буквенно-цифровое кодирование осуществляется в такой последовательности:
– буквенный символ характеризующий способ крепления пластины;
- буквенный символ характеризующий форму пластины;
- буквенный символ типа резца;
- буквенный символ характеризующий задний угол пластины;
– буквенный символ характеризующий направление резания;
– число соответствующее высоте державки мм.;
- число соответствующее ширине державки резца мм.;
– буквенный символ длины резца;
- число характеризующее размер пластины.
На рис.4.1-4.2 представлены схемы обозначения и идентификации токарных резцов и расточных державок по системе ИСО и ГОСТ 26476-85.
Выбор оптимального способа крепления режущей пластины зависит от вида обработки и выбирается по рекомендациям таблицы 4.1
Выбор способа крепления режущей пластины
Тип крепления пластины
(штифтом и прихватом)
Внешняя грубая обработка
Внешняя чистовая обработка
Внутренняя грубая обработка
Внутренняя чистовая обработка
Грубое полировальное точение
Чистовое полировальное точ.
Следующим этапом в выборе инструмента является определение оптимальной конструкции (типа) резца или расточной державки. При решении данной задачи рекомендуется поступать следующим образом:
разделить поверхность обрабатываемой детали на элементарные геометрические составляющие (торцовые конические цилиндрические поверхности с указанием направления подачи при обработке каждой поверхности;
определить подходящие типы державок для обработки отдельной поверхности в зависимости от вида обработки (таблицы приведены в графической части);
выбрать из полученного набора одну державку(или минимальную комбинацию державок) обеспечивающую возможность обработки всех элементарных составляющих поверхности детали.
Тип державки определяют первые четыре символа ее буквенно-цифрового обозначения.
1.2 Выбор типоразмера режущей пластины
В соответствии с ГОСТ 19042-80 многогранные пластины делятся на режущие опорные и стружколомы. Первая группа непосредственно участвует в процессе резания обрабатываемого материала вторая – служит опорой для пластин первой группы обеспечивает их более точное базирование и увеличивает срок службы державки. Стружколомы позволяют раздробить стружку в тех случаях когда это невозможно сделать другими способами.
Режущие пластины различаются по конструкции размерам и точности изготовления конструктивные отличия зависят от типа пластины формы и вида режущей кромки. Стандартом ИСО и ГОСТ 19042-80 предусмотрена классификация пластин по девяти основным признакам. Кодирование и идентификация пластины осуществляется по девятизначному буквенно-цифровому коду где:
– буква обозначающая форму пластины;
– буква обозначающая задний угол;
– буква обозначающая класс допуска;
– число обозначающее размер пластины;
– число обозначающее рабочую толщину пластины;
– число обозначающее форму вершины пластины;
– буква обозначающая исполнение режущей кромки;
– буква обозначающая направление резания;
На листе графической части представлены схемы обозначения и идентификации режущих пластин по схеме ИСО и ГОСТ 19042-80.
Тип режущей пластины определяется по первым четырем буквам буквенно-цифрового кода последующие пять символов определяет ее размеры конструктивные и эксплуатационные особенности.
При выборе типа пластин необходимо учитывать следующие факторы:
сравниваемые различные типы режущих пластин должны соответствовать выбранному ранее типу державки (определяется по таблице представленной на листе графической части);
тип обрабатываемого материала определяет требования к прочности геометрии резания и стружколомательной способности режущей пластины;
стружколомательная способность пластин при различных видах обработке пластин и режимах резания;
прочность режущей кромки при прерывистой обработке с учетом геометрии резания и нижней опорной пластины;
влияние формы пластины на направление и величину сил резания и вероятность возникновения вибраций;
влияние формы пластины на потребляемую мощность.
При выборе типа пластины рекомендуется использовать таблицу (приведена на листе графической части) где перечисленные выше факторы приведены в левой части а свойства пластинок оцениваются от 5 до 0. Оценка «5» означает что пластина имеет лучшие свойства по отношению к определенному фактору. С падающим значением цифр уменьшается также годность и «0» означает что необходимо избегать использование данной пластины.
После выбора типа пластины определяют ее размеры и конструктивные особенности по приведенной ниже последовательности.
Определить необходимую эффективную длину режущей кромки (L) считаясь с главным углом в плане (φ) и наибольшей глубиной резания (t) по таблице 4.2.
Выбор необходимой эффективной длины
Главный угол в плане (φ)º
Глубина резания (t)мм
Необходимая эффективная длина
Выбор номинальной длины режущей кромки пластины
Номинальная длина режущей кромки (l)мм
Наибольшая эффективная длина
режущей кромки (L) мм
Из таблицы 4.3 справа выбирается неперетачиваемая пластина с наименьшей длиной режущей кромки определенной по таблице 4.2 (При большом риске поломок пластинок можно выбрать более крупногабаритную и толстую чем определенная по глубине резания). Эффективная режущая кромка (L) определенная по таблице 4.2 рекомендуется при непрерывной обработке. Кратковременно допускается использование большей части или даже всей режущей кромки например при поперечной обточке.
При выборе радиуса закругления пластин при черновой обработке следует учитывать следующие правила:
наибольший радиус закругления дает более прочную вершину пластин;
больший радиус закругления позволяет обеспечить большую подачу;
меньший радиус закругления позволяет уменьшить вибрацию.
При чистовой обработке следует учитывать комбинацию радиуса закругления и рабочей подачи т.к. она определяет чистоту обработанной поверхности.
Чистота поверхности может быть улучшена при повышенной скорости резания и положительном угле наклона главной режущей кромки. После определения требуемого типоразмера режущей пластины необходимо провести согласование выбранного варианта с номенклатурой режущих пластин из сплавов «МС» выпускаемых отечественной промышленностью.
Твердые сплавы выпускаемые по ГОСТ 3882-74 в соответствии с рекомендациями ИСО делятся на три основные группы: Р М и К (таблица 4.4).
Марки твердого сплава входящие
Марки по ГОСТ3882-74
Сплавы группы К предназначены для обработки легированных сталей и других материалов сплавы группы М – для обработки трудно-обрабатываемых материалов всех групп; сплавы группы Р – для стальных отливок и материалов дающих сливную стружку.
Получили распространение сплавы серии МС. Стойкость режущего инструмента оснащенного пластинками из сплава МС по сравнению со стандартными марками твердого сплава до 15 раз выше (рис. 4.3).
Завершающим этапом выбора инструмента является определение марки токарного резца (расточной державки) в соответствии с используемой в настоящее время системой классификации (рис.4.1-4.2). Для этого необходимо:
основываясь на выбранном типе токарного резца (расточной державки) типоразмера режущей пластины и конструктивными особенностями используемого токарного оборудования определить размеры инструмента (правое или левое исполнение высота тела державки ширина тела державки длина резца и т.п.) и его полное кодовое обозначение по системе ИСО или ГОСТ;
согласовать выбранный вариант с номенклатурой режущих инструментов выпускаемых отечественной промышленностью.
Инструмент применяемый в дипломном проекте соответствует представленной методике по выбору инструмента для токарных операций. Применение современных методик и технологий изготовления режущего инструмента позволяет увеличить режимы резания что является одним из параметров производительности технологического процесса. Результат исследовательской части дипломного проекта наглядно показан в технологической части. Подробное описание применяемого инструмента приведено в технологическом разделе диплома.
Производственные расчеты и разработка планировки
Годовой объем выпуска N = 7000 шт.
Размер партии для одновременного запуска n = 585
Наибольший габаритный размер детали – 150мм.
Масса детали – 265кг.
Масса заготовки – 69кг.
Маршрутный технологический процесс изготовления
Фрезерно-центровальная
Токарно-револьверный 16К20Ф3
Шлифовальный 3К152ВФ20
Зубофрезерная черновая
Термообработка –цементация
Термообработка-закалка
Вертикально-сверлильный 2А125
Горизонтально протяжной 7А520
Наибольший габаритный размер детали –179 мм.
Масса детали – 385кг.
Масса заготовки – 95
Термообработка - цементация
Внутришлифовальный 3К152ВФ20
Годовой объем выпуска N =10000 шт.
Размер партии для одновременного запуска n = 835
Наибольший габаритный размер детали – 260 мм.
Масса детали – 49кг.
Масса заготовки – 81кг.
Материал – 18Х2Н4МА.
Маршрутный технологический процесс изготовления.
Фрезерно-центровальный МР-71
Шлицефрезерный 5350А
Контроль окончательный
Годовой объем выпуска N = 10000 шт.
Масса детали – 367кг.
Масса заготовки – 59кг.
Зубофрезерная чистовая
Годовой объем выпуска N = 3000 шт.
Размер партии для одновременного запуска n = 250
Наибольший габаритный размер детали – 180мм.
Масса детали – 43кг.
Масса заготовки – 71кг.
2. Форма организации выполнения технологических процессов.
Все технологические процессы обрабатываемых на участке деталей представлены в приложении в комплекте технологической документации. Практически все операции кроме протяжных фрезерно-центровальных и сверлильных выполняются на участке.
Участок является участком подетально-групповой специализации. За каждым рабочим местом закреплено несколько технологических операций. Операция содержит несколько технологических переходов. Перемещается деталь в таре от склада к рабочему месту и между станками. Производство непоточное.
3. Производственная структура участка.
Участок предназначен для изготовления деталей – конических зубчатых колес. В состав участка входит оборудование для металлообработки а именно токарные сверлильные шлифовальные станки; зубообрабатывающее и шлицеобрабатывающее оборудование контрольно-обкатные станки места контроля системы обеспечения функционирования. Операции заготовительные и термообработки производятся вне участка во вспомогательных производствах завода.
4.1. Расчет количества основного оборудования.
Расчет количества основного технологического оборудования производится на основе разработанных технологических процессов изготовления изделий. Для этого определяется время работы станков (станкоемкость) на различных операциях затем с учетом объема выпуска изделий каждого наименования рассчитывается количество станков.
Определение количества технологического оборудования.
Расчетное количество оборудования.
где Fо – эффективный годовой фонд времени при двухсменном режиме работы;
Fо= 4060 – для станков с ручным управлением и полуавтоматов;
Fо= 3890 – для станков с ЧПУ.
Полученное значение округляем до ближайшего большего целого Ср.
Коэффициент загрузки оборудования.
при Кз” меньше нормативного Ки принимаем равным 1 при Кз больше нормативного принимаем Ки согласно данных табл.3.4 [21] и уточняем количество технологического оборудования.
Полученное значение округляют до ближайшего большего целого Сп.
Уточняем коэффициент загрузки оборудования.
В связи с низкой загрузкой станков МР-71 2А125 7А520 5350А это оборудование установим на другом участке где эти станки будут загружаться деталями с разных участков.
Результаты расчетов приведены в таблице 5.6.
Суммарная величина штучно-калькуляционного времени по типоразмеру технологического оборудования
Т(МN)ст.ч. станко-часы
5. Проектирование подсистем.
5.1. Расчет характеристик склада.
Основной расчетной характеристикой склада является его ёмкость которая соответствует минимальному числу ячеек склада и определяется через число () наименований деталеустановок изготовляемых в ГПС в течении месяца.
где - месячный фонд времени работы станка ч.
- число станков в ГПС.
- средняя станкоемкость изготовления одной деталеустановки мин
- месячный объем выпуска детали представителя.
где - нормативный коэффициент загрузки оборудования
где - станкоемкость изготовления детали – представителя на
- число операций технологического процесса.
округляем до ближайшего целого числа и принимаем равным 53. Полученное число определяет минимальное число ячеек склада. Для обеспечения нормальной работы ГПС на длительный период (на случай увеличения числа изготовляемых деталей) целесообразно в складе иметь некоторый (примерно 10%) запас ячеек.
Поскольку детали и заготовки в АТСС будут храниться и передаваться в таре то емкость склада определяем с учетом емкости тары.
где - объем партии одновременного запуска.
Принимаем тару с размерами 800×600 мм (6×4=24 ячейки).
Размер ячеек склада 950*670*500.
Расположим склад вдоль линии станков. Оборудование будет располагаться в два ряда с учетом размеров системы. Его обслуживает 1 кран-штабелер. Количество ячеек по высоте –9. Следовательно по длине 36. Высота склада – 4950 мм. Получаем длину склада L=34200 мм.
5.2. Расчет количества транспортных устройств и их загрузки.
Для определения числа перемещений транспортного устройства в течении месяца воспользуемся маршрутом обработки детали - представителя. В процессе изготовления деталь – представитель перемещается по следующему маршруту: стеллаж позиция загрузки – разгрузки станок№1 (операция 005) позиция загрузки – разгрузки стеллаж; стеллаж позиция загрузки – разгрузки станок№2 (операция 010) позиция загрузки – разгрузки стеллаж; стеллаж позиция загрузки – разгрузки станок№3 (операция 015) позиция загрузки – разгрузки стеллаж; стеллаж позиция загрузки – разгрузки станок№2 (операция 020) позиция загрузки – разгрузки стеллаж; стеллаж позиция загрузки – разгрузки станок№4 (операция 025) позиция загрузки – разгрузки стеллаж; стеллаж позиция загрузки – разгрузки станок№5 (операция 030) моечная машина (операция 032) стол контроля (операция 035) позиция загрузки – разгрузки стеллаж; стеллаж позиция загрузки – разгрузки станок№6 (операция 040) позиция загрузки – разгрузки стеллаж; стеллаж позиция загрузки – разгрузки на термообработку (операция 045) позиция загрузки – разгрузки стеллаж; стеллаж позиция загрузки – разгрузки станок№7 (операция 050) позиция загрузки – разгрузки стеллаж; стеллаж позиция загрузки – разгрузки станок№8 (операция 055) позиция загрузки – разгрузки стеллаж; стеллаж позиция загрузки – разгрузки станок№9 (операция 060) позиция загрузки – разгрузки стеллаж; стеллаж позиция загрузки – разгрузки станок№9 (операция 065) моечная машина (операция 070) позиция загрузки – разгрузки стеллаж; стеллаж позиция загрузки – разгрузки станок№10 (операция 075) позиция загрузки – разгрузки стеллаж; стеллаж позиция загрузки – разгрузки станок№2 (операция 080) позиция загрузки – разгрузки стеллаж; стеллаж позиция загрузки – разгрузки станок№11 (операция 085) моечная машина (операция 090) контрольный стол (операция 100) позиция загрузки – разгрузки стеллаж; стеллаж позиция загрузки – разгрузки на термообработку (операция 105) позиция загрузки – разгрузки стеллаж; стеллаж позиция загрузки – разгрузки станок№5 (операция 110) позиция загрузки – разгрузки стеллаж; стеллаж позиция загрузки – разгрузки станок№4 (операция 115) позиция загрузки – разгрузки стеллаж; стеллаж позиция загрузки – разгрузки станок№4 (операция 120) стол слесарный (операция 125) машина моечная (операция 127) стол контрольный (операция 130).
Коэффициент загрузки транспортного устройства.
где Ттр – суммарное время работы транспортного устройства в течение месяца ч;
Fтр – месячный фонд работы транспортного устройства ч.
а) для крана штабелера
Ткш=(Кстел-поз*Тстел-поз+Кст-ст*Тст-ст+Кпоз-ст*Тпоз-ст+Кстел-ст*Тстел-ст)(5.10.)
Таким образом количество перемещений транспортного устройства при изготовлении детали – представителя равно:
«позиция – стеллаж» - 40
«позиция – станок» - 40
«станок – станок» - 8
Тогда при месячном объеме выпуска деталей на участке 3420 шт.
«позиция – стеллаж» - 5800
«позиция – станок» - 5800
«станок – станок» - 1160
Средние длины перемещений крана штабелера:
«стеллаж - станок»по вертикали – 3м.
по горизонтали – 28м.
«станок – станок» - 20м.
Для крана штабелера СА –ТСС 05 скорость:
горизонтального перемещения – 125мс (75ммин)
вертикального перемещения – 03мс (18ммин)
Тстел-ст = (318)+(2875) = 054 мин.
Тст-ст = 2075 = 027 мин.
Ткш = (6600*054+1320*027) = 653 ч.
определим коэффициент загрузки крана штабелера
Ккш = 653(2*325) = 01
Так как Ккш меньше нормативного то возможно применение АТСС с совмещенными подсистемами складирования и транспортирования.
Более выгодным является вариант АТСС с совмещенными подсистемами складирования и транспортирования так как требует меньших капитальных затрат и занимает меньшую производственную площадь. В АТСС с совмещенными подсистемами складирования и транспортирования более высокий коэффициент загрузки оборудования чем в АТСС с раздельными подсистемами складирования и транспортирования.
5.3. Расчет системы стружкоуборки
Для выбора способа удаления и переработки стружки определяют её количество образующееся на 1м2 цеха в год.
Данные для расчёта представлены в таблице 5.6.
Расчет количества стружки
Годовой объем выпуска шт.
Общая масса стружки 1432 т. Площадь участка 616 м2. На 1м2 приходится 023 т в год. По рекомендациям в [21] необходимо предусмотреть специальные емкости для сбора стружки и доставлять их к месту сбора или переработки напольным транспортом.
6. Строительные решения
По длине и ширине спроектированного участка примем ширину пролёта 24 м шаг колонн 12 м и высоту здания 72 м ширину межцехового проезда 28м ширину магистрального проезда 46 м. Планировка участка и график загрузки оборудования представлены на листе 13.
Безопасность и экологичность проекта.
Современное состояние техносферы оказывает всё возрастающее влияние на людей. В этих условиях одной из самых злободневных проблем становится проблема обеспечения жизни и деятельности человека в среде его обитания. Проблема обеспечения безопасности человека охватывает все сферы его жизнедеятельности и является очень сложной. Она включает широкий комплекс организационно-технических медико-биологических социально-экономических и экологических вопросов решение которых возможно лишь с позиции научно обоснованного подхода к данной проблеме. Обеспечение безопасности труда реализуется как при проектировании производственных процессов так и в процессе их реализации. Безопасность труда обеспечивается соблюдением стандартов по безопасности труда правил техники безопасности санитарных норм и правил инструкций по охране труда. Особое внимание обращается на соблюдение этих требований при создании новых видов оборудования разработке и реализации производственных процессов. В государственных стандартах сформулированы требования безопасности к производственным процессам оборудованию промышленной продукции средствам защиты работающих установлены нормы и требования на параметры характеризующие шум вибрацию ультразвук запылённость и загазованность воздуха рабочей зоны электро и взрывобезопасность пожарную безопасность и т.п. Современное машиностроительное производство представляет собой комплекс сложных технологических систем машин и оборудования с высоким уровнем механизации и автоматизации производственных процессов. Факторы безопасности и экологичности обеспечение комфортных условий труда сведение к минимуму риска для обслуживающего персонала выдвигаются в число важнейших критериев характеризующих технический уровень и качество машин оборудования и производственных процессов определяющих их конкурентоспособность на мировом рынке.
Создание безопасных и экологичных производственных процессов машин и оборудования составляет материальную основу обеспечения жизнедеятельности человека и является одной из основных целей системы управления безопасностью труда и экологической безопасностью предприятия.
1 Безопасность труда на проектируемом участке.
1.1. Влияние эргонометрических характеристик оборудования на безопасность труда.
Приспособления как и любые механизмы являются источниками повышенной опасности для окружающих. Поэтому при проектировании необходимо обеспечить соблюдение ряда условий обеспечивающих удобную и безопасную работу при использовании приспособления.
Для оценки эргономических качеств приспособления в совокупности со станком и удобства обслуживания целесообразно воспользоваться координатной сеткой с нанесенными на ней контурами станка приспособления и зон размещения органов управления (рис. 6.1.). Затем на ней помечается место расположения станочника с зонами досягаемости. Органы управления должны располагаться в зонах легкой досягаемости. Редко используемые органы управления (не более 5 8 раз в смену) могут размещаться и за пределами зоны досягаемости а аварийные должны находиться только в зоне досягаемости.
Другим важным эргономическим требованием является соблюдение допустимых нагрузок которые не должны превышать 10 Н если работает кисть руки; 20 40 Н — рука до локтя и 80 100 Н — вся рука. Кроме того в зависимости от зоны расположения органов управления устанавливаются значения допустимых нагрузок (табл. 6.1.). Следует помнить что рукоятки с пользованием более 5 8 раз в смену необходимо располагать в зоне на высоте от 1600 до 1700 мм при работе стоя и от 600 до 1200 мм — при обслуживании сидя. В случаях использования рукояток и кнопок не более 8 раз в смену допустимо их расположение на высоте от 300 до 1850 мм. Допускается располагать органы управления используемые только для настройки на высоте до 2500 мм. Рекомендуется для часто используемых рукояток уменьшать усилия на 20 40 % по сравнению с приведенными в табл. 6.1.
Рекомендуемые нагрузки на органах управления
Допустимые усилия на рукоятках управления Н
В ручных зажимных устройствах сила на рукоятке не должна превышать 100 Н а при более чем одном закреплении — раскреплении в минуту — не свыше 50 Н. Средняя продолжительность закрепления заготовок различными зажимными устройствами: в трех кулачковом патроне ключом — 4с; одним винтовым зажимом (ключом) — 4.5 с; штурвалом — 25 с: поворотом рычага — 25 с: маховичком или звездочкой — 2с: поворотом рукоятки пневмо и гидрокрана - 15 с. При необходимости увеличить число зажатий применяют приспособления с силовыми (пневматическими гидравлическими) узлами. В зоне расположения рукояток и маховиков не должно быть никаких выступающих частей которые могут нанести травму работающему или мешать ему.
Не допускается применение выступающих винтов. Все детали в зоне работы рук должны быть закруглены и не иметь острых кромок углов. Расстояние от неподвижной детали до вращающегося маховичка не должно быть менее 30 мм. Для маховиков диаметром более 60 мм рекомендуемое расстояние от неподвижной части машины до охватываемой рукой части маховика должно быть не меньше 60 мм.
Требования по технике безопасности заключаются в том чтобы при использовании приспособлений были созданы такие условия работы которые исключали бы возможность травмирования рабочего при установке или съеме детали а также во время ее обработки. Наружные элементы станочных приспособлений не должны иметь острых углов кромок неровных поверхностей представляющих собой источник опасности. Все такие наружные элементы должны быть скруглены радиусами не менее 1 мм. Выступающие за габариты станка элементы приспособления не должны мешать его работе и ограничивать доступ к органам управления. Шероховатость наружных поверхностей вращающихся патронов оправок планшайб должна быть не грубее Ra 125 мкм. Для исключения травмирования рук при установке детали предусматриваются специальные ниши для безопасного размещения руки вводятся блокировочные устройства не позволяющие включить привод зажима или других движущихся частей при нахождении в рабочей зоне руки рабочего. Зазоры между подвижными частями должны быть не более 5 мм что устраняет возможность попадания в зазор руки или пальцев рабочего.
Приспособление должно быть надежно закреплено на станке сбалансировано проверено при рабочих частотах вращения а значения допускаемой неуравновешенности и частоты вращения должны быть указаны в эксплуатационных документах.
Повышенную опасность представляет собой стружка образующаяся во время обработки. Поэтому у приспособлений должны быть достаточной величины каналы окна ниши обеспечивающие беспрепятственное удаление стружки. Для защиты от дробленой стружки необходимо предусматривать специальные экраны а также беспрепятственное удаление смазочно-охлаждающей жидкости отсос загрязненного во время работы воздуха.
Ряд травм происходит от падения деталей или приспособления во время установки их на станок. Поэтому должны быть предусмотрены устройства исключающие самопроизвольное падение деталей с приспособления. Вручную допускается устанавливать приспособление массой не более 16 кг. При этом должны быть обеспечены безопасная установка и снятие его со станка. Приспособления массой более 16 кг должны иметь устройства (рымболты цапфы отверстия и т. д.) обеспечивающие надежный захват их грузоподъемными устройствами. При массе обрабатываемой детали более 12 кг должны использоваться грузоподъемные устройства а также предусматриваться специальные площадки для предварительной ее установки с последующим перемещением в рабочую зону.
Особое внимание следует уделять исключению возможности раскрепления детали во время обработки из-за отказа силового привода падения давления в пневмосети отключения электроэнергии. С этой целью применяются самотормозящие механизмы предохранительные устройства исключающие возвратное движение зажимного элемента. В случае невозможности применения таких устройств следует защищать рабочую зону приспособления специальным экраном. Опорные поверхности нужно располагать против сил резания. Усилия зажимных устройств требуется направить на опорные поверхности.
Гидравлические и пневматические устройства должны быть испытаны под давлением в 15 раза превышающем номинальное с выдержкой не меньше 5 мин. Гидро и пневмосистема должна иметь паспорт в котором указываются результаты испытаний и допускаемые сроки эксплуатации. Пневмо и гидропривод не должны загрязнять окружающую среду. Следует избегать выброса отработавшего сжатого воздуха в сторону рабочего так как он может увлекать за собой частицы образива и стружки и быть причиной травмы. Пневмо и гидропривод должны быть оборудованы устройствами для контроля давления воздуха или масла и иметь опломбированные элементы разрегулирование которых может создать аварийную ситуацию.
При применении магнитных приспособлений необходимо обеспечить надежную защиту их от влаги и заземления. Эти приспособления должны иметь силу притяжения не ниже указанной в технических требованиях.
При использовании электропривода должно быть исключено самопроизвольное включение токоведущие части требуется надежно изолировать предусмотреть средства световой сигнализации и аварийного отключения вводный выключатель всей системы от питающей сети необходимые блокировки проверить электросистему на надежность изоляции и заземления.
Уровень вибрации и шума создаваемый приспособлением не должен превышать допустимые санитарные нормы.
Категорически запрещается выполнение наладочных и ремонтных работ на приспособлении во время работы станка.
Особое внимание нужно уделять защите вращающихся частей приспособления и станка от попадания на них одежды рабочего.
Оборудование на проектируемом участке регулярно проходит технический осмотр в ходе которого определяется его безопасность и соответствие требованиям норм экологической безопасности. Оборудование применяемое на участке снабжено специальными защитными и оградительными устройствами уменьшающих риск травмирования рабочего. Выполняемые на участке ТП при соблюдении правил техники безопасности являются достаточно безопасными. Опасным для здоровья человека являются шум пыль вибрации. Все они не должны превышать предельных норм. И для этого на участке созданы специальные предохранительные устройства. Средствами защиты рабочих при выполнении ТП являются спецодежда для защиты от попадания СОЖ и специальные очки для зажиты глаз от попаданий мелких частей стружки.
Одним из наиболее опасных процессов на проектируемом участке является механическая обработка материалов резанием. В связи с этим рассмотрим более подробно вопрос безопасности труда при механической обработке материалов резанием.
2. Обеспечение экологической безопасности проекта.
2.1. Шумовые загрязнения окружающей среды. Выбор методов и средств снижения шума.
Вопросы борьбы с шумом в настоящее время имеют большое значение во всех областях техники особенно в машиностроении на транспорте в энергетике.
Шум на производстве наносит большой ущерб вредно действуя на организм человека и снижая производительность труда. Утомление рабочих и операторов из-за сильного шума увеличивает число ошибок при работе способствует возникновению травм. Нередко и в быту человек подвергается воздействию шума недопустимо высоких уровней. Поэтому борьба с шумом является важной народнохозяйственной задачей.
Часто возникает необходимость защиты не только от шума но и от инфра- и ультразвука.
Физические характеристики шума.
Шумом является всякий нежелательный для человека звук. В качестве звука мы воспринимаем упругие колебания распространяющиеся волнообразно в твердой жидкой или газообразной среде. Звуковые волны возникают при нарушении стационарного состояния среды вследствие воздействия на нее какой-либо возмущающей силы. Частицы среды при этом начинают колебаться относительно положения равновесия причем скорость таких колебаний
(колебательная скорость ) значительно меньше скорости распространения волны (скорости звука с).
Звуковое поле—это область пространства в которой распространяются звуковые волны. В каждой точке звукового поля давление и скорость движения частиц воздуха изменяются во времени. Разность между мгновенным значением полного давления и средним давлением которое наблюдается в невозмущенной среде называется звуковым давлением р. Единица измерения звукового давления — Па.
На слух действует средний квадрат звукового давления.
В плоской звуковой волне т. е. такой в которой поверхность проходящая через точки с одинаковой фазой колебаний является плоскостью перпендикулярной направлению распространения колебания отношение звукового давления к колебательной скорости не зависит от амплитуды колебаний. Оно равно (Па-см) р =с где с —удельное акустическое сопротивление среды которое для воздуха например равно 410 Па*см для воды 15*106 для стали 48*106 Па*см.
При распространении звуковой волны происходит перенос энергии. Средний поток энергии в какой-либо точке среды в единицу времени отнесенный к единице поверхности нормальной к направлению распространения волны называется интенсивностью звука в данной точке I (Втм"):
Величины звукового давления и интенсивности звука с которыми приходится иметь дело в практике борьбы с шумом могут меняться в широких пределах: подавлению до 108 раз по интенсивности до 1016 раз. Естественно что оперировать такими цифрами довольно неудобно. Наиболее же важно то обстоятельство что ухо человека способно реагировать на относительное изменение интенсивности а не на абсолютное. Ощущения человека возникающие при различного рода раздражения в частности при шуме пропорциональны логарифму количества энергии раздражителя. Поэтому были введены логарифмические величины—уровни звукового давления и интенсивности.
Уровень интенсивности звука (дБ) определяют по формуле
где Iо—интенсивность звука соответствующая порогу слышимости
(Iо=10-12 Втм2) на частоте 1000 Гц.
Величина уровня звукового давления (дБ)
L=10*lg(p2po2)=20*lg(ppo)
где po—пороговое звуковое давление выбранное таким образом чтобы при нормальных атмосферных условиях уровни звукового давления были равны уровням интенсивности т.е. ро=2*10-5 Па на частоте 1000 Гц; р—среднеквадратичная величина звукового давления. Пороговая интенсивность звука (Втм2)
где рoсo — плотность и скорость звука при нормальных атмосферных условиях.
Величину уровня интенсивности применяют при получении формул акустических расчетов а уровня звукового давления—для измерения шума и оценки его воздействия на человека поскольку орган слуха чувствителен не к интенсивности а к среднеквадратичному давлению. Связь между уровнем интенсивности и уровнем звукового давления получим разделив выражение(9) на выражение (10) и прологарифмировав
При нормальных атмосферных условиях L1=L.Уменьшение шума L определяют также в децибелах:
L =L1-L2=10*lg(I1I2)
Например если шум агрегата снизить по интенсивности в 1000 раз то уровень интенсивности будет уменьшен на 30 дБ т. е. L ==10lg1000=30 дБ.
В том случае когда в расчетную точку попадает шум от нескольких источников складывают их интенсивности но не уровни. При этом считается что источники некогерентны т. е. создаваемые ими давления имеют произвольные фазы
Искомый уровень интенсивности (дБ) при одновременной работе этих источников получим разделив левую и правую части данного выражения на Iо и прологарифмировав:
*lg(II0)=10*lg(I1I0+I2I0+ +InI0)
Рассмотренные особенности суммирования уровней имеют большое практическое значение для шумоглушения. Так при большом числе одинаковых источников глушение лишь нескольких из них практически не ослабит суммарный шум. Если же на рабочее место попадает шум от разных по интенсивности источников то снижать необходимо сначала шум от более мощных источников.
Если имеется п. одинаковых источников шума с уровнем звукового давления Li создаваемым каждым источником то суммарный шум (дБ) L=Li+10*lgn. Из этой формулы видно что два одинаковых источника совместно создадут уровень на
дБ больший чем каждый источник.
Любую зависимость какой-либо величины (например звукового давления) от времени можно представить в виде суммы конечного или бесконечного числа синусоидальных колебаний этой величины. Каждое такое колебание характеризуется своим среднеквадратичным значением физической величины и частотой f т. е. числом колебаний в секунду (Гц).
Ухо человека может воспринимать как слышимые только те колебания частоты которых находятся в пределах 20 Гц—20 кГц. Ниже 20 Гц и выше 20 кГц находятся соответственно области неслышимых человеком инфра- и ультразвука.
Зависимость среднеквадратичных значений синусоидальных составляющих шума (или соответствующих им уровней в децибелах) от частоты называется частотным спектром шума (или просто спектром).
Спектры получают используя анализаторы шума—набор электрических фильтров которые пропускают сигнал в определенной полосе частот—полосе пропускания.
В практике борьбы с шумом так же как и борьбы с вибрациями наибольшее распространение получили фильтры с постоянной относительной полосой пропускания в частности октавные фильтры нашедшие широкое применение в практике борьбы с шумом.
Измерения спектров шума в этих октавных полосах проводят для сравнения шума машин нормирования и других целей. Для более детального исследования источников шума часто применяют треть октавные фильтры и узкополосные анализаторы. Спектр представляется либо в виде таблицы либо в виде графика.
Шумы принято классифицировать (ГОСТ 12.1.003—76) по их спектральным и временным характеристикам.
В зависимости от характера спектра шумы бывают тональными в спектре которых имеются слышимые дискретные тона и широкополосными—с непрерывным спектром шириной более одной октавы. Например шум дисковой пилы является тональным а реактивного двигателя — широкополосным.
По временным характеристикам шумы подразделяют на постоянные уровень звука которых за 8- часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на5 дБА и непостоянные для которых это изменение Более 5 дБА. В свою очередь непостоянные шумы делят на колеблющиеся во времени прерывистые и импульсные.
Характеристики источников шума.
Любой источник шума характеризуется прежде всего звуковой мощностью.
Звуковая мощность источника Р—это общее количество звуковой энергии излучаемой источником шума в окружающее пространство за единицу времени.
Окружая источник шума условной сферой с достаточно большим радиусом r(S=4r2) чтобы можно было считать источник точечным получим величину средней интенсивности звука на поверхности этой сферы(Втм2).
Это выражение предполагает излучение шума по всем направлениям одинаковым что справедливо для точечного источника размеры которого малы по сравнению с излучаемыми им волнами. Однако источники шума часто излучают звуковую энергию неравномерно по всем направлениям т. е. обладают определенной направленностью излучения. Эта неравномерность излучения характеризуется коэффициентом Ф—фактором направленности показывающим отношение интенсивности звука создаваемой направленным источником в данной точке I к интенсивности Iср которую развил бы в этой же точке ненаправленный источник имеющий туже звуковую мощность и излучающий звук в сферу
(вовсе стороны одинаково) т. е.
Характеристики направленности обычно представляют в виде зависимости показателя направленности G измеряемого в децибелах шумомером от угла между выбранным направлением на наблюдателя и осью источника
Для того чтобы сравнивать шум различных машин друг с другом производить расчеты уровней звукового давления в проектируемых помещениях необходимо знать объективные характеристики шума производимого машиной. Любая машина будучи установленной в открытом пространстве создает в разных точках различные уровни звукового давления хотя ее звуковая мощность и остается неизменной.
В соответствии со стандартами
(в частности ГОСТ12.1.024—81 и ГОСТ 12.1.025—81) такими шумовыми характеристиками которые указываются в прилагаемой к машине технической документации являются:
) уровни звуковой мощности шума Lp в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63125250 500 1000 2000 4000 8000 Гц а также корректированный уровень звуковой мощности;
) характеристики направленности излучения шума машиной.
Уровни звуковой мощности Lp (дБ) установлены по аналогии с уровнем интенсивности звука:
Кроме этих характеристик являющихся основными и получаемых при типовых испытаниях дополнительными шумовыми характеристиками являются октавные уровни звукового давления или уровни звука на определенном расстоянии от машины. Эти характеристики служат для контрольных испытаний машины по сокращенной программе и сопоставления их результатов с характеристиками машин определяемыми при типовых испытаниях а также являются основными характеристиками внешнего шума транспортных средств.
Действие шума на человека. Нормирование шума.
Область слышимых звуков ограничивается не только определенными частотами (20—20000 Гц) но и определенными предельными значениями звуковых давлений. слышимости. Уместно напомнить что логарифмическая шкала уровней звукового давления построена таким образом что пороговое значение звукового давления ро соответствует порогу слышимости (L=0 дБ) только на частоте1000 Гц принятой в качестве стандартной частоты сравнения в акустике. Порог слышимости различен для звуков разной частоты. Если в диапазоне частот 800—4000 Гц величина порога слышимости минимальна то по мере удаления от этой области вверх и вниз по частотной шкале его величина растет; особенно заметно увеличение порога слышимости на низких частотах. По этой причине высокочастотные звуки более неприятны для человека чем низкочастотные (при одинаковых уровнях звукового давления). Звуки превышающие по своему уровню порог (L==120—130 дБ) могут вызвать боли и повреждения в слуховом аппарате.
Область на частотной шкале лежащая между этими кривыми называется областью слухового восприятия.
В зависимости от уровня и характера шума его продолжительности а также от индивидуальных особенностей человека шум может оказывать на него различное действие.
Шум даже когда он невелик (при уровне 50—60 дБА) создает значительную нагрузку на нервную систему человека оказывая на него психологическое воздействие. Это особенно часто наблюдается у людей занятых умственной деятельностью. Слабый шум различно влияет на людей. Причиной этого могут быть: возраст состояние здоровья вид труда физическое и душевное состояние человека в момент действия шума и другие факторы. Степень вредности какого-либо шума зависит также от того насколько он отличается от привычного шума. Неприятное воздействие шума зависит и от индивидуального отношения к нему. Так шум производимый самим человеком не беспокоит его в то время как небольшой посторонний шум может вызвать сильный раздражающий эффект.
Известно что ряд таких серьезных заболеваний как гипертоническая и язвенная болезни неврозы в ряде случаев желудочно-кишечные и кожные заболевания связаны с перенапряжением нервной системы в процессе труда и отдыха. Отсутствие необходимой тишины особенно в ночное время приводит к преждевременной усталости а часто и к заболеваниям. В этой связи необходимо отметить что шум в 30—40 дБА в ночное время может явиться серьезным беспокоящим фактором. С увеличением уровней до 70 дБА и выше шум может оказывать определенное физиологическое воздействие на человека приводя к видимым изменениям в его организме.
Под воздействием шума превышающего 85—90 дБА в первую очередь снижается слуховая чувствительность на высоких частотах.
Сильный шум вредно отражается на здоровье и работоспособности людей. Человек работая при шуме привыкает к нему но продолжительное действие сильного шума вызывает общее утомление может привести к ухудшению слуха а иногда и к глухоте нарушается процесс пищеварения происходят изменения объема внутренних органов.
Воздействуй на кору головного мозга шум оказывает раздражающее действие ускоряет процесс утомления ослабляет внимание и замедляет психические реакции. По этим причинам сильный шум в условиях производства может способствовать возникновению травматизма так как на фоне этого шума не слышно сигналов транспорта автопогрузчиков и других машин.
Эти вредные последствия шума выражены тем больше чем сильнее шум и чем продолжительнее его действие.
Таким образом шум вызывает нежелательную реакцию всего организма человека. Патологические изменения возникшие под влиянием шума рассматривают как шумовую болезнь.
Звуковые колебания могут восприниматься не только ухом но и непосредственно через кости черепа (так называемая костная проводимость). Уровень шума передаваемого этим путем на 20—30 дБ меньше уровня воспринимаемого ухом. Если при невысоких уровнях передача за счет костной проводимости мала то при высоких уровнях она значительно возрастает и усугубляет вредное действие на человека.
При действии шума очень высоких уровней (более 145 дБ) возможен разрыв барабанной перепонки.
Методы борьбы с шумом.
Для снижения шума можно применить следующие методы: уменьшение шума в источнике; изменение направленности излучения; рациональная планировка предприятий и цехов; акустическая обработка помещений; уменьшение шума на пути его распространения.
Уменьшение шума в источнике. Борьба с шумом посредством уменьшения его в источнике (уменьшение Lp)является наиболее рациональной.
Шум возникает вследствие упругих колебаний как машины в целом так и отдельных ее деталей. Причины возникновения этих колебаний — механические аэродинамические гидродинамические и электрические явления определяемые конструкцией и характером работы машины а также неточностями допущенными при ее изготовлении и наконец условиями эксплуатации. В связи с этим различают шумы механического аэродинамического гидродинамического и электромагнитного происхождения.
Механические шумы. Факторы вызывающие шумы механического происхождения следующие: инерционные возмущающие силы возникающие из-за движения деталей механизма с переменными ускорениями; соударение деталей в сочленениях вследствие неизбежных зазоров; трение в сочленениях деталей механизмов; ударные процессы (ковка штамповка) и т. д.
Основными источниками шума происхождение которого не связано непосредственно с технологическими операциями выполняемыми машиной являются прежде всего подшипники качения и зубчатые передачи а также неуравновешенные вращающиеся части машины.
Частоты колебаний а следовательно и шума создаваемого неуравновешенностью кратны n60 (n - частота вращения обмин).
Спектр шарикоподшипников занимает широкую полосу частот. Звуковая мощность P зависит от скорости вращения машины: Рn73. Увеличение частоты вращения подшипников качения с n1 до n2 (обмин) приводит к возрастанию шума на величину (дБ)
Зубчатые передачи—источники шума в широком диапазоне частот. Основными причинами возникновения шума являются деформации сопрягаемых зубьев под действием передаваемой нагрузки и динамические процессы в зацеплении обусловленные неточностями изготовления колес. Шум имеет дискретный характер.
Шум зубчатых передач возрастает с увеличением частоты вращения колес и нагрузки.
Уменьшение механического шума может быть достигнуто путем совершенствования технологических процессов и оборудования. Например внедрение автоматической сварки вместо ручной устраняет образование брызг на металле что позволяет исключить шумную операцию по зачистке сварного шва. Применение фрезерных тракторов для обработки кромок металла под сварку вместо пневмозубил делает этот процесс значительно менее шумным.
Нередко повышенный уровень шума является следствием неисправности или износа механизмов в этом случае своевременный ремонт позволяет снизить шум.
Необходимо отметить что проведение многих мероприятий по борьбе с вибрациями дает одновременно и снижение шума. Для уменьшения механического шума необходимо:
заменять ударные процессы и механизмы безударными например применять оборудование с гидроприводом вместо оборудования с кривошипными и эксцентриковыми приводами;
штамповку—прессованием клепку—сваркой обрубку—резкой и т. д.;
заменять возвратно-поступательное движение деталей равномерным вращательным движением;
применять вместо прямозубых шестерен косозубые и шевронные а также повышать класс точности обработки и уменьшать шероховатость поверхности шестерен; так ликвидация погрешностей в зацеплении шестерен дает снижение шума на 5—10 дБ; замена прямозубых шестерен шевронными — 5 дБ;
по возможности заменять зубчатые и цепные передачи клиноременными и зубчато-ременными например зубчатую передачу на клиноременную что снижает шум на 10—14 дБ;
заменять когда это возможно подшипники качения на подшипники скольжения; это снижает шум на 10—15 дБ;
по возможности заменять металлические детали деталями из пластмасс и других незвучных материалов либо перемежать со ударяемые и трущиеся металлические детали с деталями из незвучных материалов например применять текстолитовые или капроновые шестерни в паре со стальными; так замена одной из стальных шестерен (в паре) на капроновую снижает шум на10—12 дБ;
использовать пластмассы при изготовлении деталей корпусов что дает хорошие результаты; например замена стальных крышек редуктора пластмассовыми приводит к снижению шума на 2—6 дБ на средних частотах и на 7—15 дБ на высоких особенно неприятных для слухового восприятия;
при выборе металла для изготовления деталей необходимо учитывать что внутреннее трение в различных металлах неодинаково а следовательно различна звучность; например обычная углеродистая сталь легированная сталь являются более звучными чем чугун; большим трением обладают после закалки сплавы из марганца с 15—20% меди и магниевые сплавы; детали из них при ударах звучат глухо и ослаблено; хромирование стальных деталей например турбинных лопаток уменьшает их звучность; при увеличении температуры металлов на 100—150° С они становятся менее звучными;
более широко применять принудительное смазывание трущихся поверхностей в сочленениях;
применять балансировку вращающихся элементов машин;
использовать прокладочные материалы и упругие вставки в соединениях чтобы исключить или уменьшить передачи колебаний от одной детали или части агрегата к другой; так при правке металлических листов наковальню нужно устанавливать на прокладку из демпфирующего материала.
Установка мягких прокладок в местах падения деталей с конвейера или сбрасывания со станков прокатных станов может существенно ослабить шум.
У прутковых автоматов и револьверных станков источником шума являются трубы в которых вращается прутковый материал. Для снижения этого шума применяют различные конструкции малошумных труб; двух стенные трубы между которыми проложена резина трубы с наружной поверхностью обернутой резиной и т. п.
Для уменьшения шума возникающего при работе галтовочных барабанов дробилок шаровых мельниц и других устройств наружные стенки барабана облицовывают листовой резиной асбестовым картоном или другими подобными демпфирующими материалами; устанавливают резиновые прокладки между корпусом и броне футеровкой барабана и звукоизолирующие оболочки на расстоянии от корпуса барабана.
Аэродинамические шумы. Аэродинамические процессы играют большую роль в современной технике. Как правило всякое течение газа или жидкости сопровождается шумом поэтому с повышенным аэродинамическим шумом приходится встречаться часто. Эти шумы являются главной составляющей шума вентиляторов воздуходувок компрессоров газовых турбин выпусков пара и воздуха в атмосферу двигателей внутреннего сгорания и т. п.
Ко всем источникам аэродинамического шума относятся: вихревые процессы в потоке рабочей среды; колебания среды вызываемые вращением лопастных колес; пульсация давления рабочей среды; колебания среды вызываемые неоднородностью потока поступающего на лопатки колес.
В большинстве случаев меры по ослаблению аэродинамических шумов в источнике оказываются недостаточными поэтому дополнительное а часто и основное снижение шума достигается путем звукоизоляции источника и установки глушителей.
Гидродинамические шумы. Эти шумы возникают вследствие стационарных и нестационарных процессов в жидкостях (кавитации турбулентности потока гидравлических ударов). В насосах источником шума является кавитация жидкости возникающая у поверхности лопастей при высоких окружных скоростях и недостаточном давлении на всасывании.
Меры борьбы с кавитационным шумом—это улучшение гидродинамических характеристик насосов и выбор оптимальных режимов их работы. Для борьбы с шумом возникающим при гидравлических ударах необходимо правильно проектировать и эксплуатировать гидросистемы в частности закрытие трубопроводов должно происходить постепенно а не резко.
Электромагнитные шумы. Шумы электромагнитного происхождения возникают в электрических машинах и оборудовании. Причиной этих шумов является главным образом взаимодействие ферромагнитных масс под влиянием переменных во времени и пространстве магнитных полей а также пондеромоторные силы вызываемые взаимодействием магнитных полей создаваемых токами. Снижение электромагнитного шума осуществляется путем конструктивных изменений в электрических машинах например путем изготовления скошенных пазов якоря ротора. В трансформаторах необходимо применять более плотную прессовку пакетов использовать демпфирующие материалы.
Изменение направленности излучения шума. В ряде случаев величина показателя направленности G достигает 10—15 дБ что необходимо учитывать при проектировании установок с направленным излучением соответствующим образом ориентируя эти установки по отношению к рабочим местам. Например труба для сброса сжатого воздуха отверстие воздухозаборной шахты вентиляционной или компрессорной установки должны располагаться так чтобы максимум излучаемого шума был направлен в противоположную сторону от рабочего места или жилого дома.
Рациональная планировка предприятий и цехов. Шум на рабочем месте может быть уменьшен увеличением площади S что достигается увеличением расстояния от источника шума до расчетной точки.
При планировке предприятия наиболее шумные цехи должны быть сконцентрированы в одном-двух местах. Расстояние между шумными цехами и тихими помещениями (заводоуправление конструкторское бюро и т. п.) должно обеспечивать необходимое снижение шума. Если предприятие расположено в черте города то шумные цехи должны находиться в глубине предприятия по возможности дальше от жилых домов.
Внутри здания тихие помещения необходимо располагать вдали от шумных так чтобы их разделяло несколько других помещений или ограждение с хорошей звукоизоляцией.
3.Безопасность в чрезвычайных ситуациях.
3.1. Оценка категорий проектируемого участка по степени огнестойкости и взрывопожароопасности.
Пожары на машиностроительных предприятиях представляют большую опасность для работающих и могут причинять огромный материальный ущерб.
Пожарная безопасность может быть обеспечена мерами пожарной профилактики и активной пожарной защиты. Понятие пожарной профилактики включает комплекс мероприятий необходимых для предупреждения возникновения пожара или уменьшения его последствий. Под активной пожарной защитой понимаются меры обеспечивающие успешную борьбу с возникающими пожарами или взрывоопасной ситуацией.
Причины пожаров на машиностроительных предприятиях.
Предприятия машиностроительной промышленности часто отличаются повышенной пожарной опасностью так как их характеризует сложность производственных установок значительное количество легковоспламеняющихся и горючих жидкостей сжиженных горючих газов твердых сгораемых материалов большое количество емкостей и аппаратов в которых находятся пожароопасные продукты под давлением; разветвленная сеть трубопроводов с запорно-пусковой и регулирующей арматурой; большая оснащенность электроустановками.
Данные показывают что основной причиной пожаров на машиностроительных предприятиях является нарушение технологического процесса. В известной мере это связано с большим разнообразием и сложностью технологических процессов. Они как правило помимо операций механической обработки материалов и изделий включают процессы очистки и обезжиривания сушки и окраски связанные с использованием веществ обладающих высокой пожарной опасностью. Сложность противопожарной защиты современных машиностроительных предприятий усугубляется их гигантскими размерами большой плотностью застройки увеличением вместимости товарно-материальных складов применением в строительстве облегченных конструкций из металла и полимерных материалов обладающих низкой огнестойкостью.
Основы противопожарной защиты предприятий определены стандартами: ГОСТ 12.1.004-76 ² Пожарная безопасность² и ГОСТ 12.1.010-76 ²Взрывобезопасность. Общие требования². Этими стандартами возможная частота пожаров и взрывов допускается такой чтобы вероятность их возникновения в течение года не превышала 10-6 или чтобы вероятность воздействия опасных факторов на людей в течение года не превышала 10-6 на человека.
Оценка пожарной опасности промышленных предприятий.
Для оценки пожарной опасности того или иного технологического процесса необходимо знать какие огнеопасные вещества или смеси используются или получаются или могут образовываться в процессе производства внутри технологических аппаратов при каких условиях и по каким причинам они могут оказаться вне их. Более высокую опасность имеют предприятия с наличием веществ способных образовывать взрывоопасные смеси с воздухом (горючие газы ЛВЖ горючие пылевидные материалы).
Проектирование и эксплуатация всех промышленных предприятий регламентируются " Строительными нормами и правилами " "Правилами устройства электроустановок" а также "Типовыми правилами пожарной безопасности для промышленных предприятий". В соответствии со СНиП 11-2-80 все производства делятся по пожарной взрывной и взрывопожарной опасности на следующие категории.
Категория А – взрывопожароопасные; к этой категории относятся производства в которых применяются горючие газы с нижним пределом воспламенения 10% и ниже жидкости с температурой вспышки до 28ºС включительно при условии что указанные газы и жидкости могут образовывать взрывоопасные смеси в объеме превышающем 5% объема помещения; вещества которые способны взрываться и гореть при взаимодействии с водой кислородом воздуха или друг с другом; такими производствами являются многие окрасочные цехи объекты с наличием сжиженных газов и т.д.
Категория Б – взрывопожароопасные; к этой категории относятся производства в которых используются горючие газы нижний предел воспламенения которых выше 10% а также жидкости с температурой вспышки выше 28 и 61ºС включительно или нагретые до температуры вспышки и выше; горючие пыли или волокна нижний концентрационный предел воспламенения которых 65 гм3 и ниже при условии что указанные газы жидкости и пыли могут образовывать взрывоопасные смеси в объеме превышающем 5% объема помещения; например производства с наличием аммиака с возможностью образования газовзвесей древесной или другой горючей пыли.
Категория В – пожароопасные; к этой категории относятся производства в которых применяются жидкости с температурой вспышки выше 61ºС. Горючие пыли или волокна нижний предел воспламенения которых более 65 гм3 твердые сгораемые вещества и материалы способные только гореть но не взрываться при контакте с воздухом водой или друг с другом.
Категория Г – к этой категории относятся производства в которых используются негорючие вещества и материалы в горячем раскаленном или расплавленном состоянии а также твердые вещества жидкости и газы которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.
Категория Д – это производства в которых обрабатываются негорючие вещества и материалы в холодном состоянии (цехи холодной обработки материалов и т.д.).
Категория Е – взрывоопасные; к этой категории относятся производства в которых применяются взрывоопасные вещества (горючие газы без жидкой фазы и взрывоопасные пыли) в таком количестве при котором могут образовываться взрывоопасные смеси в объеме превышающем 5% объема воздуха в помещении и в котором по условиям технологического процесса возможен только взрыв (без последующего горения); вещества способные взрываться (без последующего горения) при взаимодействии с водой кислородом воздуха или друг с другом.
Категория производства по пожарной опасности в значительной степени определяет требования к зданию его конструкциям и планировке организацию пожарной охраны и ее техническую оснащенность требования к режиму и эксплуатации.
Для облегчения определения категории промышленных предприятий по пожаровзрывоопасности изданы специальные указания – СН 463-74. Основу этого документа составляет методика определения максимально возможного объема взрывоопасной смеси при аварийном истечении горючих газов и ЛВЖ.
Расчетный объем такой смеси (м3) определяют по формуле.
где: Е – количество вещества поступившего в помещение рассчитываемого по формуле.
где: Еа – из аппарата
Еи – в результате испарения при проливе г;
с – нижний предел воспламенения гм3.
Если величина В не превышает 5% объема помещения то производство не является взрывоопасным.
В том случае когда величена В превышает 5% свободного объема помещения а взрывоопасная среда создается при аварийном проливе ЛВЖ то дополнительно рассчитывают время Ти испарения вещества в количестве достаточном для образования взрывоопасной смеси в 5% объеме помещения:
где: И – коэффициент учитывающий влияние скорости и температуры воздушного потока на
испарение ( берется из СН 463-74 );
Р – давление насыщенных паров жидкости при средней температуре жидкости Па;
М – молярная масса вещества;
Ф – поверхность испарения м2.
Если Ти1 ч то предприятие относится к взрывопожарным.
Взрывоопасность электроустановок.
Правила устройства электроустановок" регламентируют устройство электрооборудования в производственных помещениях и для наружных технологических установок. Выбор и установку электрооборудования производят в соответствии с этими правилами на основе классификации взрывоопасных зон и смесей.
Взрывоопасность зон определяют возможностью выделения газов ЛВЖ или горючих пылей с нижним пределом воспламенения 65гм3 и ниже. При образовании взрывоопасной смеси в объеме превышающем 5% объема помещения последнее полностью является взрывоопасным а при объеме смеси равном 5% объема помещения и меньше взрывоопасной считается зона в пределах 5 м по вертикали и горизонтали от технологического аппарата из которого выделяется горючее вещество.
Для наружных установок размер взрывоопасной зоны устанавливают в зависимости от условий в которых может образовываться взрывоопасная смесь (05-20 м по вертикали и горизонтали от места выделения горючего вещества).
Зона класса В-1. К ней относятся помещения в которых могут образовываться взрывоопасные смеси паров и газов с воздухом при нормальных условиях работы (например помещения в которых производится слив ЛВЖ в открытые сосуды).
Зона класса В-1а. В эту зону входят помещения в которых взрывоопасные смеси не образуются при нормальных условиях эксплуатации оборудования но могут образовываться при авариях или неисправностях.
Зона класса В-1б. К этому классу относятся:
а. Помещения в которых могут содержаться горючие пары и газы с высоким нижним пределом воспламенения ( 15% и более ) обладающие резким запахом ( например помещения аммиачных компрессоров);
б. Помещения в которых возможно образование лишь локальных взрывоопасных смесей в объеме менее 5% объема помещения.
Зона класса В-1г. В эту зону входят наружные установки в которых находятся взрывоопасные газы пары и ЛВЖ (например газгольдеры сливоналивные эстакады и т.п.).
Зона класса В-11. К ней относятся помещения в которых производится обработка горючих пылей и волокон способных образовывать взрывоопасные смеси с воздухом при нормальных режимах работы (например открытая загрузка и выгрузка из оборудования мелко дисперсных горючих материалов).
Зона класса В-11а. В эту зон входят помещения в которых взрывоопасные пылевоздушные смеси могут образовываться только в результате аварий и неисправностей (например раз герметизация пневмотранспортирующего оборудования с применением азота сепарационные установки с механической загрузкой и т.д.).
Помещения и установки в которых содержатся ГЖ и горючие пыли нижний концентрационный предел которых выше 65 гм3 относят к пожароопасным и классифицируют следующим образом.
Зона класса П-1. К ней относят помещения в которых содержатся ГЖ (например минеральные масла).
Зона класса П-11. В эту зону входят помещения в которых содержатся горючие пыли с нижним концентрационным пределом выше 65 гм3.
Зона класса П-11а. К ней относятся помещения в которых содержатся твердые горючие вещества не способные переходить во взвешенное состояние.
Установки класса П-111. К ним относятся наружные установки в которых содержатся ГЖ (с температурой вспышки выше 61°С) или твердые горючие вещества.
Оценка пожароопасности и взрывоопасности участка.
На проектируемом участке производится механическая обработка негорючих материалов в холодном состоянии.
При обработке на участке используются горючие жидкости – смазочное масло СОЖ. Эти жидкости имеют малую испаряемость и не образуют с воздухом взрывоопасных смесей поэтому не представляют взрывоопасности.
По пожароопасности участок относится к категории Д
Организация ремонта станков с ЧПУ.
Организация ремонта станков с ЧПУ на современном этапе развития машиностроительных предприятий не отличается от организации ремонта другого оборудования.
На машиностроительных предприятиях используются три основные формы организации выполнения ремонтных работ: централизованная децентрализованная и смешанная.
При централизованной форме организации все ремонтные работы выполняются общезаводскими службами ремонтного хозяйства административно и функционально подчиненными отделу главного механика.
При децентрализованной форме организации большая часть ремонтных работ и технического обслуживания изготовление запасных частей и сменных деталей выполняются на цеховых ремонтных базах или цеховыми ремонтными бригадами а отдел главного механика осуществляет функционально-техническое руководство ремонтным производством. Однако капитальный ремонт оборудования осуществляется силами ремонтно-механического цеха или специализированных предприятий.
При смешанной форме организации присутствуют одновременно централизованная и децентрализованная формы организации выполнения ремонтных работ: крупные цехи имеют свою ремонтную базу а небольшие пользуются услугами общезаводских служб ремонтного хозяйства.
Одной из распространенных систем организации ремонта и технического обслуживания технологического и энергетического оборудования средств автоматизации и механизации на предприятиях машиностроения является система планово-предупредительного ремонта (ППР).
Система ППР оборудования представляет собой совокупность запланированных организационных и технических мероприятий по техническому обслуживанию и ремонту и строится по принципу профилактического обслуживания оборудования. Основная цель этой системы заключается в поддержании технологического парка в постоянной готовности к эксплуатации предотвращении прогрессирующего износа и аварийного состояния снижении простоев оборудования в ремонте.
Система ППР включает следующие виды работ:
ежедневный уход за оборудованием — заключается в поддержании чистоты периодической чистке и регулярной смазке; выполняется рабочими работающими на данном оборудовании машине агрегате;
межремонтное обслуживание — предусматривает наблюдение за эксплуатацией и состоянием оборудования регулированием машин и механизмов своевременное устранение мелких неполадок; выполняется дежурными слесарями и электриками цехов основными рабочими или наладчиками;
плановые периодические осмотры — проводятся между ремонтами каждые 2—4 месяца включают проверку работы механизмов машин агрегатов и оборудования уточнение сроков и объема очередных ремонтов; выполняются дежурными слесарями отдела главного механика и контролерами отдела технического контроля;
текущий ремонт — предусматривает частичную разборку машин агрегатов оборудования замену или восстановление изношенных узлов и деталей с полной проверкой на точность работы всех механизмов; в зависимости от формы организации выполнение ремонтных работ осуществляется цеховыми ремонтными бригадами или работниками ремонтно-механического цеха;
капитальный ремонт — осуществляется с целью восстановления близкого к полному значению первоначального ресурса предусматривает полную разборку машин агрегатов оборудования оценку технического состояния агрегатов и деталей замену изношенных элементов конструкции восстановление и устранение дефектов несменяемых частей; выполняется работниками ремонтно-механического цеха или специализированными предприятиями.
Проведение капитального ремонта основных производственных фондов часто сопровождается их модернизацией позволяющей повысить технический уровень машин агрегатов и оборудования.
Система ППР базируется на нормативах которые дифференцируются по группам оборудования. Важнейшими нормативами являются: ремонтный цикл и его структура межремонтный период категория сложности ремонта трудоемкость ремонтных работ нормы расхода материалов запасных частей смазочных и обтирочных материалов продолжительность ремонта нормы запасов быстроизнашиваемых деталей.
Ремонтный цикл — период работы оборудования от начала эксплуатации до капитального ремонта или между двумя последовательными капитальными ремонтами.
Величина ремонтного цикла Трц зависит от факторов влияющих на срок службы деталей узлов агрегатов машин и оборудования. Так дл; металлорежущего оборудования
Трц =16800 ×ом×ПИ×ТО×а×Д ×КМ (7.1)
где 16800 — нормативный ремонтный цикл ч; ом ПИ ТО а Д КМ — коэффициенты учитывающие вид соответственно обрабатываемого материла применяемого инструмента обеспечиваемый оборудованием квалитет точности возраст долговечность категорию массы.
Структура ремонтного цикла включает порядок чередования и количество осмотров проверок и ремонтов. Например структура ремонтного цикла между капитальными ремонтами (КР) д. металлорежущих станков с ЧПУ массой до 10 т состоит из пяти осмотров (О) четырех текущих ремонтов (ТР): КР— О — ТР — О — ТР — О — ТР — О — ТР — О — КР.
Межремонтный период Тмр и периодичности технического обслуживания Тто определяются по фор мулам:
Тмр= Трц( dТО+1); (7.2)
Тто=( dT+ dТО+1); (7.3)
Где dT dТО — число текущих ремонтов и технических обслуживании.
Структура ремонтного цикла по каждой группе технологического оборудования привязанная к календарному периоду времени позволяет сформировать календарные графики выполнения ремонтных и обслуживающих операций как по каждому структурному подразделению так и по предприятию в целом.
Трудоемкость ремонтных и обслуживающих операций устанавливается на единицу ремонтной сложности по видам работ (слесарных станочных). За единицу ремонтной сложности механической части принята ремонтная сложность условного оборудования трудоемкость капитального ремонта которого в условиях среднего ремонтно-механического цеха составляет 50 ч а энергетической части —125 ч.
Категория ремонтной сложности механической и электрическое части определяется количеством единиц ремонтной сложности по каждой единице технологического оборудования.
Трудоемкость ремонтных работ и работ по техническому обслуживанию оборудования можно определить по формуле
где tрр — суммарная трудоемкость ремонтных работ и работ по техническому обслуживанию; R dк dT dТО — количество капитальных текущих ремонтов и технических обслуживании; tк tT tТО —: нормативы соответственно трудоемкости капитального текущего ремонтов и технического обслуживания на единицу ремонтной сложности н-ч.
Трудоемкость ремонтных работ и работ по техническому обслуживанию определяется раздельно для механической и электрической части технологического оборудования. Аналогичным образом определяется потребность в материалах запасных частях на все виды ремонта и технического обслуживания.
На основе нормативов системы ППР составляется календарный план работ по ремонту и техническому обслуживанию определяется потребность в ремонтных рабочих. Планирование ремонтных работ должно быть увязано с оперативным планированием производства по каждому цеху. Такое сочетание плана производства с планом ремонтных работ создает условия для нормального функционирования производства и выполнения ремонтных работ.
Опыт использования системы ППР показал что она хорошо подходит для заводов серийного производства при практически равномерной загрузке оборудования. Для единичного производства календарный график выполнения ремонтных работ должен быть скорректирован с учетом коэффициентов загрузки и использования технологического оборудования во времени. Для массового и крупносерийного производств календарный график ремонтных работ должен учитывать специфику поточного производства.
Ремонт технологического оборудования установленного на поточной линии должен проводиться одновременно или «против потока» т.е. начиная с технологического оборудования на последней операции а станки на остальных операциях продолжают работать. При организации ремонта «против потока» необходимо выполнение следующих условий: на время ремонта последнего станка последующие технологические процессы должны быть обеспечены заранее созданным заделом; ремонт каждого станка должен выполняться в строго регламентированные сроки иначе линия остановится из-за нехватки заделов созданных при ремонте оборудования на последней операции; необходимо наличие свободных производственных площадей для размещения заделов.
Как правило в условиях массового производства при высоком уровне предметной специализации цехов и участков стараются избежать плановой остановки отдельного технологического оборудования так как это может привести к остановке всего производства. Поэтому все виды технического обслуживания и текущих ремонтов осуществляются в период регламентированных перерывов. Проведение небольших подналадочных и профилактических работ осуществляется в обеденный перерыв. Смена инструментов и некоторые работы по осмотрам и небольшим ремонтам
проводятся в третью ночную смену. Текущий ремонт проводится в выходные или праздничные дни.
С целью сокращения времени простоя оборудования в ремонте целесообразно использовать узловой и последовательно-узловой методы выполнения ремонтных работ. При узловом методе ремонта отдельные узлы заменяются запасными заранее отремонтированными или новыми. Применение такого метода ремонта экономически целесообразно для ремонта одномодельного оборудования. При последовательно-узловом методе ремонта изношенные узлы заменяются не одновременно а последовательно во время перерывов в работе технологического оборудования. Этот метод применим для ремонта агрегатных станков конвейерного оборудования автоматов имеющих конструкционно обособленные узлы или агрегаты.
Использование системы ППР базирующейся на системе заранее спланированных периодических ремонтов часто приводит к завышенному потреблению материальных финансовых и трудовых ресурсов так как не учитывается фактическое техническое состояние технологического оборудования которое не может быть однозначно определено отработанным временем или величиной наработки.
В последние годы широко применяется система ремонта по техническому состоянию которая основывается на результатах технической ди- агностики каждой единицы технологического оборудования. Техническая диагностика — это комплекс мероприятий по установлению признаков неисправного состояния оборудования с помощью диагностических приборов методом косвенных измерений скрытых параметров механизма по характеру его функционального поведения. Перед выполнением очередного ремонта производится техническая диагностика состояния агрегатов станка и определяется перечень ремонтных операций. Использование методов технической диагностики позволяет сократить время простоя оборудования в ремонте до 30%.
Система стандартных ремонтов используется для технологического оборудования от которого зависят жизнь и безопасность людей. К такому оборудованию относятся мостовые краны лифты подъемники и др. Их ремонт производится независимо от технического состояния через строго регламентированное время работы.
ЭкономическИЙ РАЗДЕЛ.
В данном дипломном проекте проектируется разрабатывается и рассчитывается новый производственный участок механической обработки. Участок разрабатывается на основе базового производственного участка. Заменяется устаревшее оборудование высвобождаются площади оптимизируются режимы резания повышается безопасность и надежность внедряемого оборудования уменьшается число рабочих снижаются затраты на материалы энергоносители заработную плату затраты нв текущий ремонт оборудования и амортизационные отчисления. Следовательно снижается себестоимость изделия и сроки окупаемости проекта.
Для определения перечисленных показателей используем расчет приведенный в 15а также данные полученные на заводе во время дипломной практики.
Ожидаемые результаты проекта
Размер необходимых инвестиций 625 тысяч рублей
Срок окупаемости проекта 1.1 года
Чистая дисконтированная стоимость 4110 тысяч рублей
2 Характеристика предприятия.
Сильной стороной предприятия является высокая квалификация научно-технического персонала и организация производства.
Слабая сторона это ориентация производства на военный заказ высокая текучесть кадров низкая заработная плата и низкая автоматизация и механизация производства.
Основная номенклатура выпускаемых изделий: транспортная машина специального назначения. Данная машина не имеет аналогов в мире. Её отличительная черта высокая огневая мощь. СМ - сельскохозяйственные машины трактора автоприцепы лесоповальное оборудование трансмиссии транспортных средств.
Организационная структура цеха
Зам по подготовке производства
ПЭС - планово-экономическая служба
БТЗ - бюро труда и заработной платы
РИМ - ремонтно-инструментальная мастерская. Занимается плановыми ремонтами и осмотрами технологической оснастки (вспомогательный инструмент и приспособления). Контроль за её качеством и точностью. Изготовление несложной оснастки.
БИХ - бюро инструментального хозяйства. Занимается заказом цехового инструмента (режущего и мерительного) и следит за его наличием.
ПДБ - планово-диспетчерское бюро
Цех 301 занимается изготовлением сложной технологической оснастки.
На участке обрабатывается группа деталей которые входят в состав редукторов и трансмиссий транспортных машин.
Базовая деталь шестерня входит в коробку скоростей транспортной машины специального назначения. Она обеспечивает передачу крутящего момента от механизма сцепления к коробке скоростей.
Проектируя новый участок предприятие стремится в будущем снизить затраты на материал энергоносители производственные площади заработную плату и повысить производительность тем самым снизить себестоимость продукции.
Загрузка оборудования на участке представлена в таблице 5.15. Степень износа оборудования в среднем составляет 60%. Технология изготовления базовой детали представлена приложениями в технологической документации.
Важным при изготовлении детали является достижение требуемой точности зубчатого венца соблюдение всех требований по норам точности плавности кинематическим и пятна контакта т.к. именно через зубчатое зацепление обеспечивается передача необходимого крутящего момента обеспечивающего заданное число оборотов.
3 План производства.
Исходные данные берутся их таблицы 7.1 и представленного в приложении комплекта технологической документации на разработанный технологический процесс данные взятые во время практики на предприятии. Также необходимые данные из базового технологического процесса и базового участка. Объём партии деталей обрабатываемых на участке 37000 штук.
Стоимость нов оборудования
стоим ликвид основ средств
Занимаемая площадь участка S = 616м2
Величина капитальных вложений приведена в таблице 8.2.
Производств оборудование
Подьемно-транспорт оборуд
Приспособл и инструменты
3.1 Определение технологической себестоимости.
Рассчитываются те статьи себестоимости продукции которые различаются в базовом и проектном вариантах.
Затраты на материал рассчитываются по формуле (8.2)
Зм = S(PmiЦmi-PoiЦoi) (8.2)
где Рmi-вес заготовки кг
Цmi -цена кг материала.
Цoi -цена кг отходов.
m-количество видов деталей
Результаты расчета приведены в таблицах 7.3 и 7.4.
Годовой объем выпуска
Вес стружки за год кг
Цена материала рубт.
Стоимость материала руб.
Стоимость стружки руб.
Стоимость 1кг стружкируб.
Затраты на энергию рассчитываются по формуле (8.3)
Зэ= S ti*Ni*Km*Kn*Э (8.3)
где ti-штучное время на i-ой операции
Ni -усановленная (потребляемая) мощность или расход энергии
Km = 04-коэффициент использования мощности
Kn = 095-коэффициент местных потерь
Э = 05рубкВт*ч - тариф на электроэнергию
Затраты на энергию. Зэ
Затраты на заработную плату рассчитываются по формуле (8.4)
Ззп = S аi*ti*Kg*Kc*Кдоп (7.4)
где ai-часовая тарифная ставка на i-ой операции
ti-продолжительность технологической операции
Kg-коэффициент доплат к основной заработной плате Kg=115
Kc-коэффициент отчислений на социальные нужды Кс=138
Кдоп -коэффициент дополнительной заработной платы Кдоп=135
час тариф ставка ai рубч
Затраты на текущий ремонт времени рассчитываются как 4% от
стоимости оборудования.
Затраты на амортизацию рассчитываются по формуле (8.5)
где Fэ -эффективный фонд работы оборудования ч.
Кб -балансовая стоимость оборудования
На = 15%-норма амортизации
kз -коэффициент загрузки оборудования
kв -коэффициент выполнения норм
Расчет амортизационных отчислений
балансовая стоимость
норма амортизации На
Затраты на зарплату. Ззп
Расчет технологической себестоимости
Элементы технологической себестоимости
Затраты на заработную плату включая отчисления на социальные нужды
Затраты на текущий ремонт оборудования
Амортизационные отчисления
Итого технологическая себестоимость
Калькуляция себестоимости продукции
Название статей затрат
Основные материалы за вычетом отходов
энегия и топливо для технологических целей
Основная и дополнительная заработная плата производственных рабочих
Отчисления от заработной платы на социальные нужды
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования
Себестоимость по участку
Для данного дипломного проекта рекомендован сокращённый вариант финансового раздела и упрощённую схему прогнозирования денежных потоков учитывающих инвестиционную деятельность. Коэффициент дисконтирования для года t определяется по формуле (8.6)
где r - ставка дисконта;
t-количество лет срока окупаемости.
Определяем период окупаемости проекта. Оценка эффективности проекта определяется по показателям чистой дисконтированной стоимости и сроку окупаемости проекта.
Прогноз денежных потоков для проекта участка
Инвестиции в проект участка (Ипр)
Приращения доходов и расходов
затраты на материалы
энергия электрическая
текущий ремонт оборудования
амортизация нового оборудования
отмененная амортизация заменяемого оборудования
Налог на прибыль (24%)
Приращение доходов от инвестиций
Коррекция денежных потоков
Продажа старого оборудования
Высвобождение площадей
Остаточная стоимость внедряемого оборудования
Чистый денежный поток
Коэффициент дисконтирования
Чистая дисконтированная стоимость (ЧДС)
Срок окупаемости инвестиций лет
Основные технико – экономические показатели участка.
Наименование показателей
Производственная программа
трудоемкость единицы измерения
Численность производственных рабочих
Себестоимость изделия в том числе:
а) основные материалы
б) энергия на технологические цели
в) зарплата производственных рабочих с отчислениями
г) расходы на содержание и эксплуатацию оборудования
д) расходы на аммортизацию оборудования
е) косвенные расходы
Рост производителности труда
Показатели эффективности проекта
- чистый дисконтированный доход
- период окупаемости инвестиций
Дипломный проект является комплексной творческой самостоятельной работой студента направленной на решение практических задач в области совершенствования технологии организации производства с целью улучшения технико-экономических показателей работы участка.
Спроектированный участок по изготовлению деталей конический вал-шестерня значительно отличается от базового количеством применяемого оборудования. В результате высвобождается производственная площадь рабочая сила увеличивается коэффициент загрузки оборудования. При этом значительно уменьшились капитальные затраты снизилась технологическая себестоимость деталей.
Прогрессивные режимы резания применяемые в проектном варианте позволили сократить время необходимое для обработки детали и в целом уменьшить трудоемкость изготовления.
Все это позволяет сделать вывод что проектный вариант является лучшим вариантом изготовления данных деталей.
Список использованных источников
Ансеров М.А. Приспособления для металлорежущих станков 3-е изд. Справочник - М: Машиностроение 1974.-652 с.
Выбор способа изготовления заготовок. Методические указания. -Курган: КМИ 1995.-42 с.
Горбацевич А.Ф. Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения-Мн:Высш.школа1983.-256 с.
Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков: Справочник –М.: Машиностроение 1979.-303 с
Краткий справочник металлистаПод ред. Орлова П.Н. скороходова Е.А. – М: Машиностроение1987.-960 с.
Кузнецов Ю.И. Маслов А.Р. Байков А.Н. Оснастка для станков с ЧПУ: Справочник - М: Машиностроение 1990.-512 с
Металлорежущий инструмент. Часть Резцы: КаталогВНИИинструмент. -М.: ВНИИТЭМР 1988.-148с.
Металлорежущие станки. 1994-1995:Номенклатурный каталог-М: ИКФ ”Каталог”1994.-80 с.
Методические указания по оформлению технологической документации при выполнении курсовых и дипломных проектов для студентов специальностей 12.01 07.01 21.03 12.02 15.02 15.06.-Курган:КМИ1992-36 с.
Методические указания к выполнению дипломного проекта для студентов специальности 120100. - Курган: КМИ1996-50 с
Методические указания для выполнения организационно – экономической части дипломного проекта для студентов специальности 120100. - Курган: КГУ1999-15 с
Мосталыгин Г.П. Орлов В.Н. Проектирование технологических процессов обработки заготовок. –Свердловск:УПИ. 1991.-112 с.
Мосталыгин Г.П Толмачевский Н.Н. Технология машиностроения - М: Машиностроение 1990.-288 с
Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с ЧПУ. В 2-х ч. Ч.1. - М: Экономика 1990.-206 с
Охрана труда в машиностроении Под общ. ред. Е.Я.Юдина С.В.Белова – 2-е изд. – М: Машиностроение 1983.
Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов: Справочник Под общ. ред. В.И.Баранчикова – М: Машиностроение1990.-400с.
Режимы резания металлов:Справочник.Под ред. ЮВ Барановского.-М:Машиностроение1972.-407 с.
Справочник технолога-машиностроителя В 2-х т. Т1 Под ред. А.Г. Косиловой РК Мещерекова - М:Машиностроение 1986.-496 с.
Справочник технолога-машиностроителя В 2-х т. Т2 Под ред. А.Г. КосиловойРК Мещерекова - М:Машиностроение 1986.-496 с.
Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. Т2Под ред. Б.Н. Вардашкина В.В. Данилевского - М: Машиностроение 1984.-656 с.
Мельников Г.Н. Вороненко В.П. Проектирование механосборочных цехов. -
М: Машиностроение1990.-351 с.
Козырев Ю.Г. Справочник «Промышленные роботы»-М: Машиностроение1988.-391с.
Власов С.Н. «Транспортные и загрузочные устройства и робототехника» Учебник для машиностроительных техникумов. - М: Машиностроение1988.-143 с.
Н.М. Довбня А.Н. Кондратьев Е.И.Юревич «Роботизированные технологические
комплексы в ГПС» - Л: Машиностроение1990.-303 с.

OP1_50_1.cdw

Наименование операции
Обозначение программы
Установить и снять деталь
Приспособление зубофрезерное
Зубомер ЗИМ16 ТУ2-034-612-67
КР-РМ 100%; КМ-РМ 5%; ОТК 10%
Зубофрезерная c выпуклой

125_1.frw

045.CDW

080.cdw

020.CDW

010.CDW

035_2.CDW

015.CDW

025.CDW

035_1.CDW

040.CDW

005.cdw

030.CDW

120.CDW

105.CDW

125_2.CDW

075_1.CDW

075_2.CDW

100.CDW

050.CDW

OP1_70_1.cdw

13А 16НСТ1 60мс ГОСТ 2424-67
Наименование операции
Обозначение программы
Установить и снять деталь
Приспособление зубофасочное
Штангенциркуль ШЦ.-2-100-0.05 ГОСТ 166-80
КР-РМ 100%; КМ-РМ 5%; ОТК 10%

OP4_10_1.cdw

Наименование операции
Обозначение программы
Установить и снять деталь
Патрон ПЗКП-200Ф6 ГОСТ 2675-80
Точить поверхность 1 и фаску
Резец К.01.4981.000-10 ТУ 2-035-892-82 Т15К6
Точить поверхность 1
Резец К.01.4981.000-10 ТУ 2-035-892-82 Т30К4

OP1_50_1.cdw

Наименование операции
Обозначение программы
Зубофрезерная черновая
Установить и снять деталь
Приспособление зубофрезерное
Зубомер ЗИМ16 ТУ2-034-612-67
КР-РМ 100%; КМ-РМ 5%; ОТК 10%

oper 50.CDW

OP1_60_1.cdw

13А 16НСТ1 60мс ГОСТ 2424-67
Наименование операции
Обозначение программы
Установить и снять деталь
Приспособление зубофасочное
Штангенциркуль ШЦ.-2-100-0.05 ГОСТ 166-80
КР-РМ 100%; КМ-РМ 5%; ОТК 10%

OP1_45.cdw

Наименование операции
Обозначение программы
Установить и снять деталь
Шлифовать по контуру выдерживая размеры 1
Круг 12А1 30 Карандаш
Патрон ПЗКП-315Ф8.95 ГОСТ243561-80; Центр ХМИЗ 7032-4003 ГОСТ 18260-72

OP1_10_1.cdw

Наименование операции
Обозначение программы
Установить и снять деталь
приспособление специальное
Точить деталь по контуру начерно
Резец-SSSCR2525 Т15К6 ТУ 2-035-892-82 пластина ГОСТ19056-80

OP1_65_1.cdw

13А 16НСТ1 60мс ГОСТ 2424-67
Наименование операции
Обозначение программы
Установить и снять деталь
Приспособление зубофасочное
Штангенциркуль ШЦ.-2-100-0.05 ГОСТ 166-80
КР-РМ 100%; КМ-РМ 5%; ОТК 10%

OP1_15_1.cdw

Наименование операции
Обозначение программы
Установить и снять деталь
Патрон ПЗКП-200Ф6 ГОСТ 2675-80
Круг 12А1 200*80 4А 50-М28 С1 6 К А 35мс ГОСТ 17123-79
КР-РМ 100%; КМ-РМ 5%; ОТК 10%

OP1_30.cdw

Наименование операции
Обозначение программы
Зубофрезерная черновая
Установить и снять деталь
Приспособление зубофрезерное
Зубомер ЗИМ16 ТУ2-034-612-67
КР-РМ 100%; КМ-РМ 5%; ОТК 10%

OP1_40_1.cdw

Наименование операции
Обозначение программы
Установить и снять деталь
Шлифовать по контуру выдерживая размеры 1
Круг 12А1 30 Карандаш
Патрон ПЗКП-315Ф8.95 ГОСТ243561-80; Центр ХМИЗ 7032-4003 ГОСТ 18260-72

OP1_55_1.cdw

Наименование операции
Обозначение программы
Установить и снять деталь
Приспособление зубофрезерное
Зубомер ЗИМ16 ТУ2-034-612-67
КР-РМ 100%; КМ-РМ 5%; ОТК 10%
Зубофрезерная c выпуклой

oper 15.CDW

oper 45 .CDW

oper 10.CDW

oper 80_1.CDW

oper 05.CDW

OP1_05_1.CDW

OP1_45_1.cdw

Наименование операции
Обозначение программы
Установить и снять деталь
КР-РМ 100%; КМ-РМ 5%; ОТК 10%
Штангенциркуль ШЦ.-2-250-0.05 ГОСТ 166-80; Скоба 55.44-0.074;

TK_80_1.cdw

Наименование материала
Наименование средств ТО
Наименование операции
Наименование оборудования
Контролируемые параметры
Технический контроль
Контроль окончательный
Проверить внешним осмотром полноту механической обработки
СРП 25-50 ТУ 2-044-366-82
отсутствие острых кромок
отсутствие жирных пятен.
СРП 50-75 ТУ 2-044-366-82
Пробка 42Н8 ГОСТ 14810-69
ШЦ I-160-0.05 ГОСТ 166-80
ШГ I-250-0.05 ГОСТ 166-80
Проверить шероховатость
Образцы шероховатости ГОСТ9378-75

OP1_05.CDW

oper 30.CDW

OP1_10_2.cdw

Точить деталь начисто
Резец-MWLNR2525M08 Т30К4 ТУ 2-035-892-82 пластина ГОСТ19056-80
Штангенциркуль ШЦ.-2-250-0.05 ГОСТ 166-80; Приспособление контрольное
КР-РМ 100%; КМ-РМ 5%; ОТК 10%

oper 80.CDW

OP1_10_1.cdw

Наименование операции
Обозначение программы
Установить и снять деталь
приспособление специальное
Точить деталь по контуру начерно
Резец-SSSCR2525 Т15К6 ТУ 2-035-892-82 пластина ГОСТ19056-80

OP1_65_1.cdw

13А 16НСТ1 60мс ГОСТ 2424-67
Наименование операции
Обозначение программы
Установить и снять деталь
Приспособление зубофасочное
Штангенциркуль ШЦ.-2-100-0.05 ГОСТ 166-80
КР-РМ 100%; КМ-РМ 5%; ОТК 10%

OP1_15_1.cdw

Наименование операции
Обозначение программы
Установить и снять деталь
Патрон ПЗКП-200Ф6 ГОСТ 2675-80
Круг 12А1 200*80 4А 50-М28 С1 6 К А 35мс ГОСТ 17123-79
КР-РМ 100%; КМ-РМ 5%; ОТК 10%

OP1_30.cdw

Наименование операции
Обозначение программы
Зубофрезерная черновая
Установить и снять деталь
Приспособление зубофрезерное
Зубомер ЗИМ16 ТУ2-034-612-67
КР-РМ 100%; КМ-РМ 5%; ОТК 10%

OP4_10_2.cdw

Точить поверхность 3 начерно
Точить поверхность 2
Точить поверхность 2 начерно
Резец РТТNR2525M22 ТУ2-035-892-82 T15K6 пластина ГОСТ 19056-80
Пробка 45 Н7 ГОСТ 14810-69; Пройма спец.
КР-РМ 100%; КМ-РМ 5%; ОТК 10%
Штангенциркуль ШЦ.-2-250-0.05 ГОСТ 166-80; Приспособление контрольное
Резец РCLNR2525M15 ТУ2-035-892-82 T15K6 пластина ГОСТ 19056-80
Резец РТТNR2525M22 ТУ2-035-892-82 T30K4 пластина ГОСТ 19056-80
Точить поверхность 3 и фаску
Резец РCLNR2525M15 ТУ2-035-892-82 T30K4 пластина ГОСТ 19056-80

OP1_55_1.cdw

Наименование операции
Обозначение программы
Установить и снять деталь
Приспособление зубофрезерное
Зубомер ЗИМ16 ТУ2-034-612-67
КР-РМ 100%; КМ-РМ 5%; ОТК 10%
Зубофрезерная c вогнутой

OP1_05_1.CDW

OP1_45_1.cdw

Наименование операции
Обозначение программы
Зубофрезерная черновая
Установить и снять деталь
Приспособление зубофрезерное
Зубомер ЗИМ16 ТУ2-034-612-67
КР-РМ 100%; КМ-РМ 5%; ОТК 10%

OP1_05.CDW

TK_135_2.cdw

Контролируемые параметры
Наименование средств ТО
Технический контроль
Проверить технические требования

OP1_10_2.cdw

Точить деталь начисто
Резец-MWLNR2525M08 Т30К4 ТУ 2-035-892-82 пластина ГОСТ19056-80
Штангенциркуль ШЦ.-2-250-0.05 ГОСТ 166-80; Приспособление контрольное
КР-РМ 100%; КМ-РМ 5%; ОТК 10%

TK_135_1.cdw

Наименование материала
Наименование средств ТО
Наименование операции
Наименование оборудования
Контролируемые параметры
Технический контроль
Контроль окончательный
Проверить внешним осмотром полноту механической обработки
СРП 25-50 ТУ 2-044-366-82
отсутствие острых кромок
отсутствие жирных пятен.
СРП 50-75 ТУ 2-044-366-82
Пробка 42Н8 ГОСТ 14810-69
ШЦ I-160-0.05 ГОСТ 166-80
ШГ I-250-0.05 ГОСТ 166-80
Проверить шероховатость
Образцы шероховатости ГОСТ9378-75

OP1_30_1.cdw

Наименование операции
Обозначение программы
Установить и снять деталь
Сверлить отверстие 3.5мм
Сверло 3.6Н Р6М5 ГОСТ 2458-79
Приспособление сверлильное
Штангенциркуль ШЦ.-2-100-0.05 ГОСТ166-80
КР-РМ 100%; КМ-РМ 5%; ОТК 10%

OP_120_1.cdw

24A 50-HCT 6 K A 35мc ГОСТ 2447-82
Наименование операции
Обозначение программы
Внутиршлифовальная с ЧПУ
Установить и снять деталь
Шлифовать отверстие выдерживая размер 2
Пробка 42Н8 ГОСТ 14810-69
Патрон ПЗКП-200Ф6 ГОСТ 2675-80
Штангенглубиномер ШГ-I-125-0.05 ГОСТ166-80; Приспособление контрольное
КР-РМ 100%; КМ-РМ 5%; ОТК 10%

OP1_90_1.cdw

Наименование операции
Обозначение программы
Установить и снять деталь
КР-РМ 100%; КМ-РМ 5%; ОТК 10%
Штангенциркуль ШЦ.-2-250-0.05 ГОСТ 166-80; Скоба 55.44-0.074;

OP_115_1.cdw

4А 50-М28 С1 6КА35мс ГОСТ 17123-79; Карандаш
Наименование операции
Обозначение программы
Установить и снять деталь
Шлифовать по контуру выдерживая размеры 1
Патрон ПЗКП-315Ф8.95 ГОСТ243561-80; Центр ХМИЗ 7032-4003 ГОСТ 18260-72

MAR2_4.CDW

MAR2_1.CDW

MAR2_3.CDW

MAR2_5.CDW

MAR2_2.CDW

2.CDW

TIT2.CDW

TIT1.CDW

MAR1_2.CDW

MAR1_1.CDW

MAR1_3.CDW

MAR1_4.CDW

1.CDW

MAR3_3.CDW

MAR3_5.CDW

TIT3.CDW

3.CDW

MAR3_1.CDW

MAR3_2.CDW

MAR3_4.CDW

MAR5_2.CDW

MAR5_3.CDW

MAR5_4.CDW

TIT5.CDW

MAR5_5.CDW

MAR5_1.CDW

5.CDW

4.CDW

TIT4.CDW

MAR4_1.CDW

MAR4_2.CDW

MAR4_3.CDW

сравнение.cdw

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВАРИАНТОВ
МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ
Проект автоматизированного участка
по изготовлению деталей транспорной машины
0 Заготовительная. Оборудование: ГКМ
5 Токарная с ЧПУ. Станок: 16К20Ф3
0 Токарная с ЧПУ. Станок: 16К20Ф3
5 Токарная. Станок: 1К282

1ртк.cdw

Техническая характеристика РТК
РТК состоит из двух станков модели 16К20Ф3 и
промышленного робота модели СМ40Ф2.80.
Предназначен для обработки тел вращения.
Производительность РТК Q=46 шт.
Площадь занимаемая комплексом 72000000 мм.
Техническая характеристика робота СМ40Ф2.80
Число степеней подвижности
(без захватного устройства) - 4.
Число рук (захватных устройств на руку) - 2.
Тип привода - гидравлический.
Управление позиционное.
Число программируемых координат 3.
Способ программирования
перемещений - обучение.
Вместимость памяти системы
Погрешность позиционирования
Наибольший вылет R руки
Проект участка на базе станков с ЧПУ по изготовлению деталей транспортной машины

SP3RUKA.CDW

Оправка.cdw

*Размеры для справок.
Рабочий ход штока пневмокамеры 50 мм
Пневмокамеру закрепить на заднем
кронштейне передней бабки станка 16К20Ф3
Обеспечить легкое перемещение тяги
Установить распределитель воздуха
Смазка трущихся поверхностей
ЦИАТИМ 201 ГОСТ6267-74.
Проект участка на базе станков с ЧПУ по изготовлению деталей транспортной машины

Патрон мембранный спецификация.cdw

Приспособление контрольное.cdw

Проект автоматизированного участка
по изготовлению деталей транспорной машины

Оправка спецификация 2.CDW

Приспособление контрольное спецификация.cdw

Патрон мембранный.cdw

*Размеры для справок
**Расточить в сборе со сведенными кулачками
Проект участка на базе станков с ЧПУ по изготовлению деталей транспортной машины

Оправка спецификация.cdw

Наладка 0051.CDW

Наладка 010.CDW

Наладка 005.CDW

1планир.cdw

Площадь участка S=616 м
Коэффициент загрузки
- подвод сжатого воздуха.
- подвод смазочно охлажд. жид.
- подвод электроэнергии.
Условные обозначения:
- аптечка медицинская
- место раюочего при многостаночном обслуживании
Внутрицеховаой проезд
Магистральный проезд
Внутрицеховой проезд
Проект участка на базе станков с ЧПУ по изготовлению деталей транспортной машины

кл.cdw

Проект участка на базе станков с ЧПУ по изготовлению деталей транспортной машины

RUKA.CDW

SP1RUKA.CDW

SP1RTK.CDW

EKONOM.CDW

кл1.cdw

Ширина тела державки
Высота тела державки
Классификация резцов
для наружной обработки
Проект участка на базе станков с ЧПУ по изготовлению деталей транспортной машины

SP2RUKA.CDW