Проект участка на базе станков с ЧПУ по изготовлению корпусных деталей

2.Технологический раздел.doc

2.Технологический раздел.
1. Определение типа производства .
В зависимости от широты номенклатуры регулярности стабильности и объёма выпуска продукции различают следующие типы производства: единичное серийное массовое. В соответствии с ГОСТ 31121-84 тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций (Кзо).
Кзо =1 – массовое производство
- крупносерийное производство
– среднесерийное производство
– мелкосерийное производство
- единичное производство
где О - суммарное число различных операций выполняемых на производственном участке;
Р- суммарное число рабочих мест на которых выполняются данные операции.
Тип производства можно рассчитать следующим образом:
1.1. Определяется расчетное количество станков необходимых для выполнения каждой станочной операции:
где N — объем годового выпуска деталей оговоренный в задании на проектирование шт.;
tш-к — штучно-калькуляционное время
F0 — эффективный годовой фонд времени работы станка 18приложение 4 ;
Кв — средний коэффициент выполнения норм времени. При обработке на станках с ручным управлением Кв=12; при обработке на станках с ЧПУ
1.2. Определяется принятое количество оборудования на каждой станочной операции (Si для чего расчетное количество станков Срi округляется увеличением до целых значений).
1.3. Рассчитывается коэффициент загрузки каждого рабочего места :
1.4. Определяется число операций закрепленных за одним рабочим местом
1.5. Рассчитывается величина коэффициента закрепления операций
Для приближенного определения типа производства рекомендуется использовать 18 табл. 3.1.
Так как масса детали m=368 кг и объём годового выпуска деталей N=6000 получим тип производства - среднесерийный
Опредилим объём партии запуска деталей
где К=12-число запусков в год при среднесерийном производстве
Результаты определение типа производства расчетным путем сведены в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 Расчет типа производства
Наименование операции
Расчеты показали что тип производства данной детали- среднесерийный.
Методика расчета взята из 9.
2. Анализ конструкций деталей на технологичность.
Отработка конструкции на технологичность- это комплекс мероприятий предусматривающих взаимосвязанные решения конструкторских и технологических задач направленных на повышение производительности труда снижение затрат и сокращение времени на изготовления изделия при обеспечении необходимого его качества.
Оценка технологичности проводится качественно и количественно с расчетом показателей технологичности по ГОСТ 14.201-83. Деталь подвергаемая обработке резанием будет технологична в том случае когда ее конструкция позволяет применять рациональную заготовку форма и размеры которой максимально приближены к форме и размерам готовой детали а также использовать высокоэффективные процессы обработки . К основным требованиям технологичности можно отнести:
· обоснованный выбор материала детали и увязка требований качества поверхностного слоя с маркой материала детали ;
· сокращение числа установов заготовки при обработки;
· надежное удаление стружки;
· возможность максимального использования стандартизованных и нормализованных режущих и измерительных инструментов;
· обеспечение благоприятных условий работы режущего инструмента;
· унификация формы и размеров обрабатываемых элементов что обеспечит обработку их минимальным числом инструментов и использование типовых подпрограмм на станках с ЧПУ и т.д.
Как пример анализ детали на технологичность рассмотрим на детали представители.
Качественная оценка детали на технологичность
Деталь- корпус косилки – изготавливается из литейной стали поэтому конфигурация наружного контура и внутренней поверхности не вызывает значительных трудностей при получении заготовки. Материал полностью соответствует условиям эксплуатации и требованиям по прочности износостойкости поверхностным деформациям и т.п.
Конструкция детали обеспечивает достаточную жесткость при механической обработки на металлорежущем оборудовании.
Формы поверхностей подлежащих обработке не представляют сложности имеется возможность максимального использования стандартизованных и нормализованных режущих и измерительных инструментов.
С точки зрения обеспечения заданной точности и шероховатости поверхности детали не представляет сложности.
Не технологичными являются точные отверстия(85Н7 65Н7) так как для обеспечения заданной точности допусков требуется проектирование специального установочного приспособления которое будет подробно рассмотрено в конструкторском разделе. Для установки детали в приспособление требуется обработка 2-х дополнительных установочных отверстия что увеличивает общее время на изготовление детали.
Количественная оценка технологичности
На первоначальной стадии при анализе служебного назначения детали и оценке ее технологичности необходимо использовать показатели такие как коэффициенты использования материала (Ким) точности обработки (Ктч) шероховатости поверхности (Кш)18.
Коэффициент использования материала
Мз - масса заготовки
Коэффициент точности обработки Ктч.
где Аср – средний квалитет точности обработки детали по всем поверхностям.
Коэффициент шероховатости поверхности Кш.
где Бср – среднее числовое значение параметра шероховатости всех поверхностей детали
Анализ рабочего чертежа детали. См. табл. 2.2
Таблица 2.2 Анализ рабочего чертежа детали
Наименование поверхностей
Количество поверхностей
Параметр шероховатостимкм
Сравнивая полученные результаты с нормативными (Ктч > 08 Кш 032 ) можно сказать что деталь по показателям точности обработки и шероховатости поверхности не технологична.
Методика расчета взята 9.
3. Анализ базового технологического процесса
Общая последовательность обработки в базовом технологическом процессе составлена правильно. Сначала обрабатываются технологические базы затем ведется обработка основных и вспомогательных поверхностей. После операций мехообработки следует слесарная операция промывка и контроль.
Технологические базы выбраны правильно соблюдается принцип совмещения и постоянства баз.
Однако в базовом технологическом процессе применяется устаревшее оборудование специальный режущий инструмент установка детали в приспособление требует большой трудоемкости рабочих . Применение стандартизованных конструкций режущего инструмента современного оборудования позволит увеличить скорости обработки уменьшить to и tв. Применение современного оборудования также позволит повысить степень концентрации операций.
Базовый технологический процесс приведен в таблице 2.3
Таблица 2.3 Базовый процесс
Вертикально- фрезерная
Вертикально-фрезерный
Вертикально- фрезерная с ЧПУ
Вертикально-фрезерный с ЧПУ ГФ2171Ф3
Вертикально-сверлильная
Радиально-сверлильный 2А554
А также в других деталях применяются станок :
Обрабатывающий центр модели ОЦ-4В
Для изготовления детали большую роль играет выбор рационального вида исходной заготовки и способа её получения. 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.
Рациональным методом получения данной заготовки при которой форма и размеры детали были бы максимально приближены к форме и размерам заготовки будет являться литье. Как было сказано выше существует множество способов изготовления заготовок литьем.
Учитывая тип производства - среднесерийный назначим способ получения заготовки –литье в песчано-глинистые формы.
Литье корпуса производится из стали 35Л. Годовой объем выпуска N=6000 шт.детали m=368 кг.
а) Химический состав
С= 03-04%; S Мn= 04-09%; P= 004%; S= 0045%
б) Основные механические характеристики
sв= 500 Мпа ; sт= 300 Мпа; Y= 025%; а=03 Мпа; НВ 217
Наличие в марке материала буквы “Л” а также анализ физико-механических характеристик позволяет сказать метод изготовления заготовки детали выбран правильно.
Анализ технологичности конструкции детали
Деталь средних размеров по массе относится к отливкам 1 весовой группы(табл.2[]). Достаточно проста по форме.
Выбор способа изготовления заготовки
Тип производства- среднесерийный. На основании материала отливки ее массы типа производства и минимальной толщины стенки выбираем вариант способа литья. В данном случае наиболее рациональным является литье в песчано-глинистые формы так как помимо названных факторов на выбор способа влияют невысокие требования предъявляемые к детали по точности и шероховатости поверхности.
Положение отливки в форме - горизонтальное.
Выбор шероховатости поверхности
Выбираем по табл. 56
Наибольший габаритный размер - 196 мм.
Степень точности поверхности отливки – 15
Шероховатость поверхности – Rz= 200 мкм
Класс точночти размеров- 9 (табл.7)
Используя таблицы 8 и 9 составляем сводную расчетную таблицу размеров заготовки ( табл.2.4)
Размер по чертежу детали
Размеры заготовки – отливки
Чертеж заготовки представлен в комплекте технологической документации.
Методика расчета взята из 22
Расчет стоимости заготовки
Стоимость заготовки рассчитываем по методике изложенной в 9.
Кт Кс Кв Км Кп- коэффициенты зависящие соответственно от класса точности группы сложности массы марки материала и объема производства.
Мз и Мд- масса детали и заготовки соответственно кг.
Sотх – заготовительная цена на стружку р.
Sзаг=(3601000*46*105*1*095*122*091)-(46-68)*2811000=18р
где к- коэффициент учитывающий инфляцию к=100
5.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 технологические процессы.
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 приспособления.
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 технологическом процессе предусмотрен с целью технологического обеспечения заданных параметров качества обработанной детали.
Разработанный технологический процесс должен содержать общий план обработки детали описание содержания операций технологического процесса 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 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 а также обеспечения качества ее поверхности. Как пример приведем маршрутный техпроцесс для основной детали-корпуса.
Таблица 2.4 Маршрутный техпроцесс
Комбинированная с ЧПУ
Обрабатывающий центр ИР500ПМФ4
На первой комбинированной операции подготавливается база для обработки на второй комбинированной операции. Фрезеруется поверхность сверлятся 6 отверстий нарезается на них резьба. Также идет обработка 2-х установочных отверстий для последующего базирования на 2 пальца и плоскость.
На второй комбинированной операции происходит окончательная обработка детали. Обрабатываются 3 оставшиеся стороны детали. Также фрезеруются поверхности растачиваются точные отверстия и обрабатывается ряд крепежных отверстий.
Слесарная операция является завершающей операцией механической обработки на ней снимаются все заусенцы и дефекты.
На моечной операции деталь промывается от стружки.
Контрольная операция проверяет соответствие полученных размеров заданным конструкторским чертежом.
6. Расчет припусков и операционных размеров
Расчет припусков производится по методике. 14
При проектировании технологических процессов механической обработки заготовок необходимо установить оптимальные припуски которые обеспечили бы заданную точность и качество обрабатываемых поверхностей
Припуск – это слой металла заготовки назначаемый для компенсации погрешностей возникающих как в процессе получения заготовки так и в процессе ее механической обработки .Различают операционные и общие припуски на обработку .Операционным припуском является слой металла который необходимо удалить с заготовки при выполнении операции (перехода).Общим припуском на обработку называется слой металла который необходимо удалить с заготовки при выполнении всех операций (переходов) для получения окончательно обработанной поверхности детали. При обработке различают односторонние и двусторонние припуска .Припуск задается и измеряется по нормали к обработанной поверхности детали .Односторонний припуск всегда отсчитывается “на сторону” двусторонний может отсчитываться на обе стороны : ”на диаметр ””на толщину” ”на длину общей нормали”
Различают минимальные номинальные максимальные припуска конечной целью расчета припусков является установление операционных размеров и размеров заготовки которые задаются их номинальными размерами с указанием допустимых отклонений. В качестве расчетного операционного припуска принят минимальный припуск Расчет номинальных операционных размеров и размеров заготовки производится на основе предварительно построенной схемы снятия общего припуска для принятого техпроцесса обработки и рассчитанных номинальных припусков на обработку при автоматическом получении размеров установленными заранее на размер инструментами.
Минимальный припуск на обработку:
Припуск на сторону при последовательной обработке плоскостей:
Припуск на две стороны при параллельной обработке противолежащих плоскостей :
Припуск на диаметр при обработке наружных и внутренних поверхностей вращения :
- Высота неровностей профиля
- Глубина дефектного слоя
- Суммарное значение пространственных отклонений
- Погрешность установки
Максимальный припуск на обработку:
Номинальный припуск на обработку:
- минимальный припуск
Операционные размеры:
При обработке отверстия
При обработке наружной поверхности:
Определение составляющих припуска:
и определяются по таблицам экономической точности
Суммарное значение пространственных отклонений
Для наружной поверхности:
ечерн=006*езаг (2.23)
ечист=004*ечерн (2.24)
где есм и еэкс определяются по таблице ( 3.16 )
екр –общая кривизна
е0 – удельная кривизна 6 мкммм
После термообработки е0 =08 мкммм
Погрешность установки:
где Еб - погрешность базирования
Ез - погрешность закрепления
Еп - погрешность выверки приспособления
Результаты расчетов приведены в таблицах.
7. Расчет режимов резания
Расчет режимов резания производим по методике изложенной в 12
Исходными данными для определения режимов резания являются: материал обрабатываемой заготовки и его физико-механические свойства; размеры и геометрическая форма обрабатываемой поверхности; технические условия на изготовление детали; материал типоразмер и геометрические параметры режущей части инструмента; тип и характеристика оборудования.
Режимы резания существенно влияют на точность и качество обрабатываемой поверхности производительность и стоимость обработки.
Все операции выполняются на обрабатывающем центре ИР500ПМФ4.
Рассмотрим подробно пример расчета режимов резания отдельных переходов параметры резания остальных переходов сведем в таблицу.
Операция 005 Комбинированная
Выбор технологических баз
Выбор технологических баз имеет первостепенное значение при проектировании технологических процессов. При выборе баз учитывается класс детали вид операции точность и другие факторы.
В 005 комбинированной операции деталь устанавливается в специальное приспособление. Технологическими базами являются необработанные поверхности: нижняя и боковая поверхности детали отверстие и фланец.
Они обеспечивают обработку верхней поверхности детали ряда отверстий на данной поверхности а также обработку 2-х установочных отверстий с необходимыми параметрами шероховатости с заданными допустимыми отклонениями размеров геометрической формы и взаимного расположения поверхностей. Они обеспечивают надёжное закрепление заготовки.
Фрезеровать поверхность
Режущий инструмент: Фреза торцевая 80 Т15К6 ГОСТ22086-76
Глубина фрезерования: мм
Ширина фрезерования: мм
Подача на зуб: мм на зуб
Скорость резания рассчитывается по эмпирической формуле где
T - среднее значение стойкостимм
xymqup- показатели степени
Kv -общий поправочный коэффициент на скорость резания учитывающий фактические условия резания. Является произведением 3-х коэффициентов.
Kmv-коэффициентучитывающий качество обрабатываемого материала
Knv-коэффициент учитывающий состояние поверхности
Kuv-коэффициент учитывающий материала инструмента
Частота вращения фрезы:
Скорость движения подачи:
xyuqw- показатели степени
Kmp-поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала
Режущий инструмент: Сверло спиральное 5 Р5М5 ГОСТ10903-77
Глубина при сверлении: мм
T - среднее значение стойкостимин
xymq - показатели степени
Kmv-коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала
Klv-коэффициент учитывающий глубину сверления
Скорость резания при сверлении
Частота вращения сверла:
Крутящий момент Нм и осевая сила Н:
CpCm - коэффициенты
yq- показатели степени
Kp=Кmp- поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала
Мощность резания кВт
Нарезать резьбу М6-6Н
Режущий инструмент: Метчик М6-6Н Р6М5 ГОСТ 9150-81
Продольная подача :мм
ymq - показатели степени
Kuv-коэффициент учитывающий материал режущей части инструмента
Kcv-коэффициент учитывающий способ нарезания резьбы
Крутящий момент Нм :
xyq- показатели степени
Режущий инструмент: Зенкер 9.8 Н8 Р6М5 ГОСТ12489-71
Диаметр сверла при зенкерование: мм
Глубина при зенкерование:
T - среднее значение стойкости
x y m q - показатели степени
Kv -общий поправочный коэффициент на скорость
резания учитывающий фактические условия резания. Является произведением 3-х коэффициентов.
Klv-коэффициент учитывающий глубину зенкерования
Cp Cm - коэффициенты
Режущий инструмент: Развертка 10Н8 Р6М5 ГОСТ 1672-71
Диаметр развертки:мм
Диаметр зенкера при развертывание:
Глубина при развертывание :
Подача на зуб при развертывании:
Число зубьев развертки:
T - среднее значение стойкости мин
Klv-коэффициент учитывающий глубину развертывание
Крутящий момент при развертывании
Операция 010 Комбинированная
В данной операции деталь также устанавливается в специальное приспособление. Базами являются обработанная поверхность 2 установочных отверстия т.е. деталь базируется по схеме: поверхность 2 отверстия.
В операции деталь подвергается окончательной обработке: фрезеруются поверхности растачиваются точные отверстия обрабатывается ряд крепежных отверстий.
Расточить отв. 85 начерно
Режущий инструмент: Расточный резец Т15К6 МН619-64
Диаметр обработки: мм
xym-показатели степени
Kv-коэффициентявляющейся произведением 3-х коэффициентов
Kmv-коэффициент учитывающий влияние материала заготовки
Knv-коэффициент учитывающий состояние поверхности
Частота вращения шпинделя:
Скорость движения подачи:
xyn1- показатели степени
Kp-поправочный коэффициент представляющий собой произведение ряда коэффициентов учитывающих фактические условия резания
Проверка по мощности резания:
Таблица 2.8. Режимы резания на 005 операцию
Глубина резания t мм
Движение подачи Sm мм об
Крутящий момент Mkr Н м
Фрезеровать поверхн.
Сверло центровочное 3.15 Р6М5
Сверлить 2 уст. отв.
Продолжение таблицы 2.8.
Таблица 2.9. Режимы резания на 010 операцию
Фреза Т-образная .60
Расточить отв. 85 начерно. Резец расточный Т15К6 МН619-64
Резец расточный Т15К6 МН619-64
Расточить отв. 85 начисто . Резец расточный Т15К6 МН619-64
Расточить отв. 85 тонко. Резец МН619-64
Сверло центровочное 3.15 ГОСТ 14952-75
Продолжение таблицы 2.9.
Расточить отв. 65 начерно. Резец
Расточить отв. 65 начисто . Резец
Расточить отв. 65 тонко . Резец
Продолжение таблицы 2.9.
8.Техническое нормирование операций.
Методика расчета взята 8 .
Техническая норма времени определяющая затраты времени на обработку служит основой для оплаты работы калькуляции себестоимости детали и изделия. На основе технических норм времени рассчитываются длительность производственного цикла необходимое количество станков инструментов и рабочих определяется производственная мощность цехов или участков. Норма времени является одним из основных факторов для оценки совершенства технологического процесса и выбора наиболее прогрессивного варианта обработки заготовки.
Нормирование 005 Комбинированной операции
При обработке в условиях среднесерийного типа производства на станке с ЧПУ определяется штучно – калькуляционное время (Тш-к) состоящее из штучного (Тшт) и подготовительно – заключительного времени на партию деталей (Тп-з) которое определяется по зависимости :
Тш-к=Тшт+Тп-з nЗ (2.87)
где nЗ – размер партии деталей запускаемых в производство шт.
Норма штучного времени обработки детали:
Tшт=(tа+tвр·kтв)·(1+k100) (2.88)
где tа=tоа+tва автоматическое время на операцию
tоа= - основное автоматическое время на операцию мин; (2.89)
tва – вспомогательное автоматическое время мин;
tвр –вспомогательное ручное время мин;
ктв – поправочный коэффициент на вспомогательное время;
k-суммарное время на обслуживание рабочего места и личные потребности в процентах от оперативного времени
где L – длина обрабатываемой поверхности мм;
n – частота вращения шпинделя обмин;
tвр=tву+tвиз+tвоп (2.90)
где tву- время на установку и снятие заготовки мин карта3
tвиз- время на измерение мин карта15
tвоп- время на работы и команды связанные с выполнением операции мин карта14
tва=tсминс+tсмреж+tхх (2.91)
где tсминс=0.04 мин - время на одну смену инструмента;
tсмреж=0.02 мин- время на одну смену режимов резанья;
tхх- время холостых ходов мин
tва=0.04*9+0.02*9+0.8=1.34 мин
Tп-з= Tп-з1+ Tп-з2+ Tп-з3
Tп-з1- норма времени на организационную подготовку мин карта21
Tп-з2- норма времени на наладку станка приспособления инструмента программных устройств мин карта 21
Tп-з3- норма времени на пробную обработку детали мин карта 28
Tп-з=10+12.2+3.7=25.9 мин
Рассчитаем основное время для операции
tоа=0.82+0.37+0.375+0.125+0.165+0.096+0.023+0.019+0.013=2 мин
Tшт=(3.34+1.6·0.91)· = 5.8 мин
Tш-к=5.8+26500 = 5.9 мин
Нормирование 010 Комбинированной операции проводится аналогичным способом.
Табл. 2.10 Сводная таблица технических норм времени по операциям мин
Номер и наименование
9 Технико-экономическое обоснование проектного технологического процесса
Целесообразность разработанного процесса механической обработки заготовки определим на основе сравнительной экономической эффективности двух вариантов: проектного и базового 9.
Экономическая эффективность рассчитывается по величине годовой экономии на приведенных затратах:
где Сп'Сп" - сумма годовых приведенных затрат базового и проектного вариантов руб.
где Cт - годовая технологическая себестоимость операции руб;
K - сумма годовых капитальных затрат на операции руб;
Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений Ен=015.
Капитальные затраты определяем по формуле:
К=Ср(Ко+Кзд+КСЛ+КЖ+КПУ) (2.95)
где Ср - расчетное количество станков требуемых для обработки годового выпуска деталей на операции шт;
Ко - вложение средств в оборудование руб;
Кзд - вложения в производственные помещения руб;
КСЛ - вложения в служебно-бытовые помещения руб:
КЖ – вложения в жилищное и культурно-бытовое строительство руб;
Кпу - вложения в комплект управляющих программ руб.
Вложение средств в оборудование определяем по формуле:
Ко=Кто+Кпт+Кк (2.96)
где Кто - вложения в технологическое оборудование руб.
Кпт - вложения в подьемно-транспортное оборудование руб;
Кк - вложения в средства контроля руб.
где Цто - оптовая цена станка руб;
Кт - коэффициент учитывающий расходы на транспортировку Кт=11.
Кпт=0.12·Кто (2.98)
Вложения в производственные помещения определяем по формуле:
Kзд=Цпп (S+Sy) γ (2.100)
где Цпп - стоимость 1 кв.м производственной площади механического цеха;
S - площадь занимаемая станком м2;
Sy - площадь занимаемая выносными элементами м2;
γ - коэффициентучитывающий дополнительную производственную площадь приходящуюся на дополнительное оборудование.
КСЛ=ЦСП*SCЛ(РСТ+РН+РДОП) (2.101)
гдеЦСП – стоимость 1 м2 служебно-бытовых помещений приходящейся на одного рабочего.
SСЛ – площадь служебно-бытовых помещений приходящейся на одного рабочего.
РСТ РН РДОП – соответственно количество станочников наладчиков и дополнительных рабочих приходящихся на один станок.
гдеFр– действительный годовой фонд времени рабочего.
d – количество станков обслуживаемых одним рабочим шт.
КВ – средний коэффициент выполнения норм времени. При обработке на станках с ЧПУ КВ=1.
гдеtн – время наладки станка. Для укрупненных приближенных расчетов можно принять tн=07tп-з
n – количество станков обслуживаемых одним станочником шт.
где - коэффициент загрузки каждого рабочего места.
гдеS – принятое количество оборудования на каждой станочной операции.
Расчет технологической себестоимости:
Основан на использовании нормативов себестоимости одного машино-часа работы оборудования.
Ст=(Счс+Счи+Счэ+Сча+Счр+Счэл+Счп+Счир)+Собсл+
+Спп+СПУ+ССЛ руб (2.106)
где СчсСчнСчэ - нормативы затрат по заработной плате станочников наладчиков и
электронщиков приходящихся на 1 час работы оборудования со всеми начислениями кч;
СчаСчрСчэл - нормативы затрат на амортизацию оборудования ремонт и электроэнергию приходящихся на 1 час работы станка кч;
СчпСчир - нормативы затрат на амортизацию и ремонт приспособлений и инструментана 1 час работы кч.
Собсл - годовые затраты на обслуживание и ремонт ЧПУ руб.
Спу - годовые затраты на подготовку и возобновление управляющих программ руб.
Спп Ссл - годовые затраты на амортизацию и содержание производственных и помещений руб.
где Кпу – стоимость управляющей программы на операцию в зависимости от метода программирования .
Кз=11 – коэффициент учитывающий возобновление программы;
Z – продолжительность выпуска детали одного наименования .
Спп=Нпп(S+Sy)*руб (2.108)
где Нпп – стоимость амортизации и содержания 1 м2 площади механического цеха и служебно-бытовых помещений (затраты на освещение отопление вентиляцию ремонт и уборку).
Расчеты приведены в таблицах
Сравнение вариантов технологического процесса.
годовой объем выпуска: 6000 шт.;
Таблица 2.11. Базовый технологический процесс
Технол. себестоимость руб.
Приведенные затраты руб.
Таблица 2.12. Проектный технологический процесс
Величина годовой экономии: 55812429 руб
10. Описание и расчет инструментальных наладок
На листах графической части представлены инструментальные наладки на 2 комбинированные операции проектного техпроцесса.
Инструментальная наладка дает наглядное представление о наладке станка на проектируемую операцию. На ней показан эскиз обрабатываемой заготовки в рабочих положениях. На эскизе выделены утолщенной линией обрабатываемые поверхности и приведены их операционные размеры шероховатости обрабатываемых поверхностей а также установочные базы . Обработка на каждой позиции ведется из исходной точки. Так как на разрабатываемой операции наладка многоинструментальная то инструмент пронумерован в порядке обработки и расположения в инструментальном магазине станка. На наладке изображены схемы движения инструмента с указанием рабочих и вспомогательных ходов опорные геометрические и технологические точки.
На каждом листе помещена таблица с данными по оборудованию режущему инструменту режимам обработки нормам времени.
11. Сравнительная технология
Сравнительная технология представлена в графической части . На листе наглядно изображена технология базового и проектного варианта штучные времена по операциям и технологические базы. Как результат эффективности проектируемого варианта посчитано общее штучное время по сравниваемым техпроцессам.
Достоинства базового техпроцесса:
-в качестве приспособлений используются универсально- сборочные приспособления что снижает стоимость данных приспособлений.
-немаловажным фактором является заработная плата рабочих. На универсальных станках работают рабочие с более высоким разрядом чем на станках с ЧПУ следовательно заработная плата у них выше.
Недостатки базового техпроцесса:
-большая трудоемкость детали следовательно высокая технологическая себестоимость изделия.
-малая концентрация операци следовательно большое вспомогательное время.
-требуется большая трудоемкость рабочих для установки детали в приспособление так как установка производится вручную.
-используется специальный режущий инструмент что увеличивает затраты на его разработку и изготовление.
Достоинства проектного техпроцесса:
-большая концентрация операции
-использование стандартизованного режущего и мерительного инструмента
-трудоемкость изготовления детали ниже чем в базовом следовательно технологическая себестоимость ниже.
-использование современного оборудования которое как показали экономические расчеты окупается в течение 43 лет
Недостатки проектного техпроцесса:
-требуется специальное приспособление что увеличивает затраты на его проектирование и изготовление.
-заработная плата рабочих ниже так как на станках с ЧПУ работают рабочие с невысоким разрядом.

3.Конструкторский раздел.doc

3.Конструкторский раздел.
1.Проектирование станочных приспособлений.
Классификация приспособлений.
Технологическая оснастка способствует повышению производительности труда в машиностроении и ориентирует производство на интенсивные методы его ведения.
Применение технологической оснастки особенно переналаживаемого типа не только обеспечивает но и расширяет технологические возможности как универсальных так и станков с ЧПУ гибких производственных модулей и робототехнических систем.
Технологическая оснастка классифицируется по нескольким признакам:
По целевому назначению приспособления делят на пять групп:
1.Станочные приспособления(токарные сверлильные фрезерные и т.д.);
2.Приспособления для крепления рабочих инструментов;
3.Сборные приспособления;
4.Контрольные приспособления;
5.Приспособления для захвата перемещения и перевертывания обрабатываемых заготовок.
По степени специализации приспособления делят на универсальные специализированные и специальные.
Универсальные приспособления (УП) применяются для установки и закрепления заготовок разных по форме и габаритным размерам обрабатываемых на различных металлорежущих станках в единичном и мелкосерийном производствах(патроны машинные тиски и т.д.).
Универсальные безналадочные приспособления (УБП) используются для закрепления широкой номенклатуры и различной конфигурации(универсальные –фрезерные и слесарные тиски).
Универсально-наладочные приспособления (УНП) применяются для установки и закрепления определенной группы схожих по форме заготовок деталей обрабатываемых на токарных фрезерных и других станках. Состоят из универсально-базового и сменных наладочных элементов(мелкосерийное и серийное производство).
Специализированные безналадочные приспособления (СБП) используют для закрепления заготовок близких по конструктивно-технологическим признакам с одинаковыми базовыми поверхностями требующих одинаковой обработки . Приспособления для групповой обработки деталей типа валиков втулок фланцев дисков и т.д.
Специализированные наладочные приспособления (СНП) состоят из двух частей . Первая часть – базовый агрегат и вторая часть – специальная сменная наладка . Базовый агрегат несет основную базовую поверхность на которую устанавливаются специальные сменные наладки под обрабатываемую заготовку. Применяются детали близких по конфигурации но отличающимися размерами с целью увеличения производительности обработки ( серийное производство в условиях групповой обработки заготовок ).
Универсально-сборные приспособления (УСП) собирают из нормализованнных деталей и узлов входящих в комплект УСП . Этот комплект состоит из базовых корпусных прижимных и других деталей . Имеется возможность быстрой сборки различных вариантов что делает УСП экономически выгодно. В УСП используют гидро- пневмо и магнитные устройства. УСП применяют в опытном единичном мелкосерийном частично среднесерийном типах производствах . На их типе разработаны универсально-сборные механизированные приспособления (УСМП).
Сборно-разборные приспособления(СРП). Компановки СРП собираются из стандартных деталей и сборочных единиц. Широко применяются на токарно-фрезерных станках и станках с ЧПУ(серийное и крупносерийное производство).
Специальные приспособления(СП) используются для выполнения определенной операции при обработке конкретной детали они являются одноцелевыми .15
Расчет станочного приспособления.
Методика расчета взята из2.
В условиях групповой обработки заготовок в серийном производстве с целью увеличения производительности обработки применяют СНП.
Приспособление спроектировано на 005 Комбинированную операцию. Деталь базируется на призму с упором в торец. Также присутствуют силовые зажимы которые фиксируют заготовку по верхней поверхности и 2-м боковым отверстиям.
Первоначально для силового закрепления по верхнему фланцу используются жесткие опоры что может привести к возможному перекосу детали. Поэтому для нашего приспособления спроектируем силовой зажим с самоустанавливающимися (плавающими) опорами что позволит нам снизить погрешность установки.
Вычислим необходимую силу зажима обеспечивающую надежное закрепление заготовки и не допускающую сдвиг поворот или вибрацию заготовки при обработки.
Рис. 3.1. Расчетная схема
Рассчитаем силу зажима из условия отсутствия сдвига.
где W- сила зажима кгс
Py- сила резания прижимающая заготовку к опорам кгс
Pz- сила резания стремящаяся сдвинуть заготовку в боковом направлении кгс
f1f2- коэффициенты трения f1=f2=01
К- коэффициент запаса для обеспечения надежности закрепления заготовки:
K=K0K1K2K3K4K5 (3.2)
где К0=15 - коэффициент гарантированного запаса;
К1=1.15 - коэффициент характеризующий увеличение сил резания вследствие затупления инструмента;
К2=1.2– коэффициент учитывающий изменение величины припуска заготовки;
К3=1 – коэффициент учитывающий изменение сил закрепления в зависимости от типа зажимного устройства;
К4=1 – коэффициент учитывающий эргономичность;
К5=15 – коэффициент учитывающий проворачивающие моменты.
K=1.5*115*12*1*1*15=3105
Так как на фрезерном переходе по расчетам получаются самые большие режимы резания следовательно максимальная сила зажима потребуется при фрезеровании. Ее и рассчитаем.
Рассчитаем винтовой механизм.
rср- средний радиус резьбы мм; rср= 8 мм
a- угол подъема резьбы
где S- шаг резьбы мм; S=175
По табл.4[] по номинальному диаметру резьбы выбираем длину рукоятки l и силу Q.
Расчеты показали что винтовой зажим может обеспечить ту необходимую силу которая требуется для надежного закрепления заготовки.
2. Расчет контрольного приспособления
Методика расчета взята из 25.
Приспособление предназначено для контроля размера 1625±02.
Для данного приспособления спроектировано устройство для беззазорного базирования шарикового типа. Беззазорное базирование обеспечивается за счет небольших натягов шариков 001-002. Устройство работает следующим образом: в исходном положении шарики находятся в углублениях которые сделаны во втулке. Как только прижим начинает прижимать заготовку та в свою очередь оказывает давление на сепаратор в котором вмонтированы шарики и за счет этого давления шарики выходят из лунок и разжимаются что и исключает зазор.
Суммарная погрешность контрольного приспособления может быть рассчитана по формуле:
где Dy- систематическая составляющая погрешностей изготовления установочных элементов приспособления
Dp- систематическая составляющая погрешностей передаточных устройств
Dэ- систематическая составляющая погрешностей изготовления эталона
eб- погрешность базирования детали в контрольном приспособлении
eз – погрешность закрепления детали в приспособлении
eп- случайная составляющая погрешностей передаточных устройств
eэ- случайная составляющая погрешностей изготовления эталона
eм- погрешность метода измерения вызываемые погрешностями измерительных устройств
Суммарная погрешность не должна превышать допуска контролируемого размера.
Т- допуск контролируемого параметра; Т=04
Данное неравенство выполняется следовательно контрольное приспособление спроектировано и подобрано для контролируемого параметра правильно.
3 Проектирование средств автоматизации производственного процесса
Автоматизация контроля на станках с ЧПУ
Быстрое развитие машиностроительной промышленности и растущие требования предъявляемые к точности качеству и геометрической форме и шероховатости поверхности сопрягаемых деталей ставят задачу более широкого внедрения в производство автоматизации контроля деталей.
Внедрение активного контроля деталей на машиностроительных заводах приводит к повышению качества деталей изготавливаемых машин автоматизации технологических процессов уменьшению трудоемкости и стоимости изготовления деталей снижению потерь от брака и сокращению числа контролеров а также к обеспечению повышения точности заданных размеров путем компенсации погрешностей вызываемых упругими деформациями технологической системы «станок – приспособление – инструмент – обрабатываемая деталь» (СПИД) и износом режущего инструмента. Составляющие системы СПИД вызывают рассеивание размеров деталей обрабатываемых на металлорежущих станках. Погрешности обработки деталей зависящие от упругих деформаций технологической системы СПИД трудно компенсировать предварительной настройкой станка так как они являются случайными.
Целью данного раздела является частичное устранение недостатков вызываемых системой СПИД за счет оснащения станков с ЧПУ устройством автоматического контроля точности обработки в частности станка ИР500ПМФ4 индикатором контакта модели БВ4272.27
3.1 Обоснование необходимости автоматизации системы контроля
на многоцелевых станках
Оснащение многоцелевых станков измерительными системами дает следующие преимущества:
возможность осуществления автоматического контроля на станке и проведения соответствующей коррекции по результатам измерений;
возможность реализации на станке гибких технологических циклов направленных на достижение требуемой точности детали с учетом возникающих в технологической системе отклонений;
возможность получения информации о точности установки на станке заготовки и спутника и точности установки режущего инструмента и его размерном износе;
возможность определения фактических размеров заготовки для автоматического определения числа ходов и соответствующих режимов обработки.
3.2 Выбор средств автоматизации контроля на многоцелевых станках
В машиностроении применяют два метода контроля детали: технологический – активный и послеоперационный – пассивный.
Контроль деталей выполняемый в процессе их обработки на станке специальными измерительными устройствами является активным.
Контроль деталей после их обработки на станке путем разбраковки или сортировки по группам с помощью контрольных и сортировочных полуавтоматов и автоматов является послеоперационным пассивным контролем.
По степени автоматизации автоматизированные измерительные устройства для послеоперационного контроля разделяют на 3 группы: 1) измерительные устройства с измерительным сигналом; 2) полуавтоматические измерительные устройства; 3) автоматические измерительные устройства.
К измерительным устройствам пассивного контроля можно отнести координатную контрольно-измерительную машину (КИМ) управляемую от ЭВМ или координатных измерительных роботов.
сокращение времени и ошибок процесса измерения
позволяет комплексно контролировать точность деталей и автоматически получать результаты измерений.
Однако контроль точности деталей с помощью КИМ имеет ряд недостатков:
необходимость в дополнительных производственных площадях для размещения КИМ;
дополнительные затраты на транспортирование деталей в позицию измерения;
невозможность предотвращения появления бракованных деталей.
Названные недостатки КИМ частично устраняют измерительные работы применяемые для проведения измерений средней точности (от 15 до 45 мин). Они дешевле КИМ обладают высоким быстродействием и позволяют измерять детали непосредственно на конвейере в процессе транспортирования. Однако и измерительные роботы не в состоянии предупредить появления брака.
В зависимости от назначения средства активного контроля разделяют на четыре группы: 1) устройства контролирующие детали непосредственно в процессе их обработки на станке; 2) подналадчики; 3) блокировочные устройства; 4) устройства контролируемые детали перед обработкой на станке.
К устройствам контролирующим детали непосредственно в процессе их обработки на станке относятся приборы контролирующие размеры деталей положение режущей кромки инструмента непосредственно в процессе обработки детали и через цепь обратной связи подающие команду на прекращение обработки при достижении заданных размеров детали.
Подналадчики – это измерительные приборы которые через цепь обратной связи производят подналадку станка когда величина контролируемого размера детали выходит за допустимые пределы.
Блокировочные устройства контролируют детали непосредственно после их обработки на станке. Если размеры деталей выходят за заданные пределы то блокировочное устройство подает команду на прекращение обработки деталей на станке.
Средства контролирующие детали перед их обработкой проверяют предельные габаритные размеры и не пропускают на станок детали выходящие за допустимые размеры.
Вследствие высокой точности позиционирования станков с ЧПУ широкое применение получил способ контроля обрабатываемых деталей и режущего инструмента непосредственно на станке. Геометрические размеры объекта при этом определяются контактным или бесконтактным методами. В состав контрольно- измерительной системы при контактном методе измерения входят измерительный щуп система обработки информации и выдачи сигнала на подналадку технологической системы. Подналадка осуществляется при соответствующей коррекции управляющей программы.
По принципу работы измерительные щупы могут быть контактного и индуктивного типов.
При бесконтактных методах измерения используются оптические измерители размеров (ОИР) и лазерные устройства.
С помощью ОИР определяется изменение пространственного положения теневой проекции краев контролируемого изделия относительно базовой поверхности калибра. Максимальная погрешность измерений составляет± 001 мм.
Рассмотрим подробно измерительный щуп электроконтактного типа БВ4272.
Главным достоинством щуповой головки является возможность избежания появления бракованных деталей. А так как на многоцелевых станках изготавливают сложные дорогостоящие детали и получение даже одной бракованной детали крайне нежелательно то данный факт является немаловажным.
Оснащение многоцелевых станков щуповыми головками дает следующие преимущества:
- возможность осуществления автоматического контроля точности детали и проведение соответствующей коррекции программы;
- возможность получения информации о точности установки на станке заготовки и стола-спутника;
- возможность определения фактических размеров заготовки для автоматического определения числа ходов и соответствующих режимов обработки.
К недостаткам контроля точности детали на станке относятся:
- точность измерения на станке ниже чем на КИМ и не превышает фактическую точность позиционирования рабочих узлов станка;
- увеличение продолжительности цикла обработки на станке в связи с последовательным включением в управляющую программу станка измерительных переходов.28
3.3 Сведения об индикаторе контакта модели БВ4272.
Назначение и техническая характеристика.
Индикатор контакта модели БВ4272 предназначен для выдачи в систему ЧПУ станка информации о контакте наконечника его щуповой головки с поверхностью детали или инструмента необходимой для определения размеров деталей положения или состояния инструмента.
Индикатор используется на сверлильно фрезерно-расточных станках с ЧПУ в том числе в условиях автоматизированного производства. Индикатор контакта состоит из щуповой головки для контроля детали щуповой головки для контроля инструмента электронного блока и двух фотоприемников.
Направления ощупывания головок ± х; ±у; +Z
Принцип действия электроконтактный
Связь с электронным блоком:
головки для контроля детали бескабельная в
инфракрасном диапозоне волн
головки для контроля инструмента кабельная.
Свободный ход щупа от среднего положения мм не менее:
Вдоль оси щупа (Z) 8
В направлении перпендикулярном оси щупа (х у) на длине щупа 50 мм .15
Расстояние от щуповой головки для контроля детали до фотоприемника м не более 1
Погрешность срабатывания контактов датчика при:
постоянном направлении ощупывания;
подаче в момент касания не более 480 мммин;
длине щупа 50мм мкм 2
Устройство и принцип работы
Конструктивно элементы индикатора контакта выполнены следующим образом:(измерительная головка представлена в графической части). Щуповая
головка имеет герметический корпус 2 к которому с помощью накидной гайки 3 механизм головки. На базовом фланце 4 механизма через 120° закреплены три пары шариков 9 образующих базовые призмы. В этих призмах базируется грибковый рычаг 5 на одном конце которого закреплены три расположенных через 120° электрически изолированных штифта 7 здесь же через 120° размещены три пружины 8 которые создают силовое замыкание а на другом конце – щуповой наконечник 1. Все шары электрически изолированы от корпуса и соединены последовательно друг с другом при нейтральном положении грибка через штифты грибка. При приложении любого усилия в плоскости перпендикулярной оси наконечника или вдоль оси в направлении отрыва штифтов последовательная электрическая цепь разрывается хотя бы в одном из шести точек контакта что и служит первичным электрическим сигналом. В центре грибка расположен шарик 9 прижимаемый поршнем 10 который обеспечивает совпадение оси головки с осью шпинделя при обточке наконечника. На фланце корпуса имеется четыре затяжных и три установочных винта что обеспечивает возможность регулирования положения наконечника головки. Уплотнительный чехол 11 кольца 13 и 14 обеспечивают герметизацию головки а экран 12 обеспечивает защиту чехла от повреждения стружкой. Головка щуповая имеет разъем который крепится на фланце для кабельной связи. Также имеется добавочная плата обеспечивающая преобразование первичного электрического сигнала.
К щуповой головке присоединен корпус 15 внутри которого размещены поршень 10 и пружина 17. С другого конца корпуса крепится втулка КМ2148.
Индикатор контакта функционирует следующим образом: при касании наконечником щуповой головки ощупываемой поверхности происходит разрыв электрической цепи электроконтактного датчика головки. Электроконтактный датчик выполнен таким образом что отклонение наконечника по любой их трех координат (х у z ) вызывает размыкание его электрической цепи а возвращение в исходное состояние ее замыкание.
В момент перехода от одного состояния к другому электронная схема формируется сигналами которые затем передаются на электронный блок кабельным способом. Электронный блок преобразует эти сигналы в выходные обеспечивает обмен сигналами с системой ЧПУ и соответствующую индексацию сигналов.
3.4 Схемы автоматического контроля точности
детали – корпуса на станке ИР500ПМФ4
Процесс измерения выполняется по циклу предусмотренному в программе станка. При этом измеряют координаты отдельных характерных точек обработанной поверхности детали и по алгоритмам путем расчета на управляющей ЭВМ определяют достигнутые показатели точности детали. С этой целью различают плановые координаты характерных точек Х6 У6 Z6 которые определяют расположение точек на контролируемой поверхности и нормальные координаты Δ Х6 Δ У6 Δ Z6 которые характеризуют отклонение точек по нормативам к измеряемой поверхности.
Схема алгоритма расчета с помощью управляющей ЭВМ
показателей точности
Рассмотрим подробно две схемы измерения точности :
а) положения центра отверстия;
б) расстояния между центрами отверстий;
Рис.3.2. Схема измерения точности положения центра отверстия и
Для измерения точности положения центра отверстия в направлений одной из координат например ОY измерения выполняют в двух точках 1 и 2.
Отклонение центра отверстия вычисляют по формуле:
При необходимости определения отклонения центра отверстия в двух направлениях ОY и ОХ измерения проводят в четырех точках:
Измерение отклонений в 4-х точках позволяет оценить там же точность диаметрального размера и отклонения геометрической формы отверстия в поперечном сечении.
Отклонения диаметральных размеров составят:
в направлении ОХ: Δ DХ = Δ Х3 + ΔХ4
в направлении ОY : Δ DY = Δ Y1 + Δ Y2
Рис.3.3 Схема измерения точности расстояния между центрами отверстий.
В начале по измерениям в точках 1-4 определяем отклонения центра отверстия 1 (ΔГ ΔА) затем по измерениям в точках 5-8 находим отклонения центра отверстия 2 (Δ Г ΔА).
Тогда межцентровое расстояние определим по формуле:
где ( х1; y1) (x2 y2) требуемые координаты центрового отверстия 1 и 2.
Требуемое межцентровое расстояние:
Разность выражений (3.3.5.) и (3.3.6) определяет отклонение межцентрового расстояния:
Δ L = L ф – L (3.10)
3.5 Эффективность применения автоматического контроля
Методика расчета взята из 11.
Эффективность применения автоматического контроля мы проанализируем за счет сравнения производительностей станка ИР500ПМФ4 с применением измерительной головки и без нее.
Производительность технологического оборудования – количество одной продукции выдаваемой в единицу времени.
При бесперебойной работе оборудования его производительность определяется двумя факторами: длительностью рабочего цикла и числом изделий выдаваемых за цикл.
Рассчитываем примерно количество изделий изготовляемых на станке ИП500ПМФ4 за одну операцию в смену.
Общая формула расчета производительности на станках типа «обрабатывающий центр» выглядит следующим образом:
j - выход годных деталей
t p1 - среднее время единичного перехода при обработке
t p - время рабочего цикла когда проводится обработка контроль сборка и т.д.
S - среднее число переходов при обработке одной детали
Z -размер партии обрабатываемых деталей
Производительность станка с применением автоматического контроля с помощью измерительной головки.
Длительность цикла будет больше за счет дополнительных измерительных ходов.
Производительность без применения автоматического контроля на станке
По результатам расчета видно что производительность станка без применения автоматического контроля выше чем с применением.
Но при окончательном анализе следует учитывать тот факт что изготовление деталей без автоматического контроля на станке не исключает вероятности появления среди них бракованных деталей. А так как на многоцелевых станках изготавливаются сложные дорогостоящие детали то получение даже одной бракованной детали крайне нежелательно.
Это обстоятельство существенно объясняет эффективность применения автоматического контроля непосредственно на станке.

Аннотация.doc

В данном дипломном проекте анализируется группа деталей типа корпусов. После анализа выбирается вид заготовки способ получения детали из заготовки.
Разрабатывается маршрут технологического процесса получения деталей размера рассчитываются припуски операционные размеры и размеры заготовки.
Разрабатывается операционный технологический процесс детали представителя а именно выбираются базы и средства технологического оснащения. Определяется содержание последовательность выполнения технологических переходов и режимы резания. Определяются нормы технологического времени. На остальные детали приводятся только маршрутные карты обработки.
Сравниваются два технологических процесса обработки детали: в базовом технологическом процессе и в проектном технологическом процессе. Для комбинированной операции проектного технологического процесса конструируются и рассчитываются приспособления: установочное и контрольное строятся наладки.
Конструкторский раздел содержит описание работы и расчет установочного и контрольного приспособлений расчет средств автоматизации.
Дипломный проект содержит раздел по БЖД экономический раздел а также производственные расчеты и разработку планировки участка по изготовлению корпусов.
Графическая часть содержит 13 листов чертежей и спецификации.
-3 листа наладки на комбинированные операции
-3 листа приспособлений ( установочное и контрольное)
-1 лист сравнительной технологии базового технологического процесса и проектного
-2 листа автоматизации (автоматизированный контроль на станках с ЧПУ)
-3 листа исследовательского плана (исследование деталей на дефектность)
-1 лист экономического обоснования проекта
-1 лист планировки разрабатываемого участка
Данный проект содержит практические сведения по реальным процессам и оборудовании применяемом в машиностроении.

Приспособление установочное 2.cdw

Покрытие нерабочих поверхностей- эмаль кремовая 270 НЦ 132К
Обрабатывающий центр
Проект участка на базе станков с ЧПУ по изготовлению

2.Технологический раздел.doc

2.Технологический раздел.
1. Определение типа производства .
В зависимости от широты номенклатуры регулярности стабильности и объёма выпуска продукции различают следующие типы производства: единичное серийное массовое. В соответствии с ГОСТ 31121-84 тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций (Кзо).
Кзо =1 – массовое производство
- крупносерийное производство
– среднесерийное производство
– мелкосерийное производство
- единичное производство
где О - суммарное число различных операций выполняемых на производственном участке;
Р- суммарное число рабочих мест на которых выполняются данные операции.
Тип производства можно рассчитать следующим образом:
1.1. Определяется расчетное количество станков необходимых для выполнения каждой станочной операции:
где N — объем годового выпуска деталей оговоренный в задании на проектирование шт.;
tш-к — штучно-калькуляционное время
F0 — эффективный годовой фонд времени работы станка 18приложение 4 ;
Кв — средний коэффициент выполнения норм времени. При обработке на станках с ручным управлением Кв=12; при обработке на станках с ЧПУ
1.2. Определяется принятое количество оборудования на каждой станочной операции (Si для чего расчетное количество станков Срi округляется увеличением до целых значений).
1.3. Рассчитывается коэффициент загрузки каждого рабочего места :
1.4. Определяется число операций закрепленных за одним рабочим местом
1.5. Рассчитывается величина коэффициента закрепления операций
Для приближенного определения типа производства рекомендуется использовать 18 табл. 3.1.
Так как масса детали m=368 кг и объём годового выпуска деталей N=6000 получим тип производства - среднесерийный
Опредилим объём партии запуска деталей
где К=12-число запусков в год при среднесерийном производстве
Результаты определение типа производства расчетным путем сведены в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 Расчет типа производства
Наименование операции
Расчеты показали что тип производства данной детали- среднесерийный.
Методика расчета взята из 9.
2. Анализ конструкций деталей на технологичность.
Отработка конструкции на технологичность- это комплекс мероприятий предусматривающих взаимосвязанные решения конструкторских и технологических задач направленных на повышение производительности труда снижение затрат и сокращение времени на изготовления изделия при обеспечении необходимого его качества.
Оценка технологичности проводится качественно и количественно с расчетом показателей технологичности по ГОСТ 14.201-83. Деталь подвергаемая обработке резанием будет технологична в том случае когда ее конструкция позволяет применять рациональную заготовку форма и размеры которой максимально приближены к форме и размерам готовой детали а также использовать высокоэффективные процессы обработки . К основным требованиям технологичности можно отнести:
· обоснованный выбор материала детали и увязка требований качества поверхностного слоя с маркой материала детали ;
· сокращение числа установов заготовки при обработки;
· надежное удаление стружки;
· возможность максимального использования стандартизованных и нормализованных режущих и измерительных инструментов;
· обеспечение благоприятных условий работы режущего инструмента;
· унификация формы и размеров обрабатываемых элементов что обеспечит обработку их минимальным числом инструментов и использование типовых подпрограмм на станках с ЧПУ и т.д.
Как пример анализ детали на технологичность рассмотрим на детали представители.
Качественная оценка детали на технологичность
Деталь- корпус косилки – изготавливается из литейной стали поэтому конфигурация наружного контура и внутренней поверхности не вызывает значительных трудностей при получении заготовки. Материал полностью соответствует условиям эксплуатации и требованиям по прочности износостойкости поверхностным деформациям и т.п.
Конструкция детали обеспечивает достаточную жесткость при механической обработки на металлорежущем оборудовании.
Формы поверхностей подлежащих обработке не представляют сложности имеется возможность максимального использования стандартизованных и нормализованных режущих и измерительных инструментов.
С точки зрения обеспечения заданной точности и шероховатости поверхности детали не представляет сложности.
Не технологичными являются точные отверстия(85Н7 65Н7) так как для обеспечения заданной точности допусков требуется проектирование специального установочного приспособления которое будет подробно рассмотрено в конструкторском разделе. Для установки детали в приспособление требуется обработка 2-х дополнительных установочных отверстия что увеличивает общее время на изготовление детали.
Количественная оценка технологичности
На первоначальной стадии при анализе служебного назначения детали и оценке ее технологичности необходимо использовать показатели такие как коэффициенты использования материала (Ким) точности обработки (Ктч) шероховатости поверхности (Кш)18.
Коэффициент использования материала
Мз - масса заготовки
Коэффициент точности обработки Ктч.
где Аср – средний квалитет точности обработки детали по всем поверхностям.
Коэффициент шероховатости поверхности Кш.
где Бср – среднее числовое значение параметра шероховатости всех поверхностей детали
Анализ рабочего чертежа детали. См. табл. 2.2
Таблица 2.2 Анализ рабочего чертежа детали
Наименование поверхностей
Количество поверхностей
Параметр шероховатостимкм
Сравнивая полученные результаты с нормативными (Ктч > 08 Кш 032 ) можно сказать что деталь по показателям точности обработки и шероховатости поверхности не технологична.
Методика расчета взята 9.
3. Анализ базового технологического процесса
Общая последовательность обработки в базовом технологическом процессе составлена правильно. Сначала обрабатываются технологические базы затем ведется обработка основных и вспомогательных поверхностей. После операций мехообработки следует слесарная операция промывка и контроль.
Технологические базы выбраны правильно соблюдается принцип совмещения и постоянства баз.
Однако в базовом технологическом процессе применяется устаревшее оборудование специальный режущий инструмент установка детали в приспособление требует большой трудоемкости рабочих . Применение стандартизованных конструкций режущего инструмента современного оборудования позволит увеличить скорости обработки уменьшить to и tв. Применение современного оборудования также позволит повысить степень концентрации операций.
Базовый технологический процесс приведен в таблице 2.3
Таблица 2.3 Базовый процесс
Вертикально- фрезерная
Вертикально-фрезерный
Вертикально- фрезерная с ЧПУ
Вертикально-фрезерный с ЧПУ ГФ2171Ф3
Вертикально-сверлильная
Радиально-сверлильный 2А554
А также в других деталях применяются станок :
Обрабатывающий центр модели ОЦ-4В
Для изготовления детали большую роль играет выбор рационального вида исходной заготовки и способа её получения. 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.
Рациональным методом получения данной заготовки при которой форма и размеры детали были бы максимально приближены к форме и размерам заготовки будет являться литье. Как было сказано выше существует множество способов изготовления заготовок литьем.
Учитывая тип производства - среднесерийный назначим способ получения заготовки –литье в песчано-глинистые формы.
Литье корпуса производится из стали 35Л. Годовой объем выпуска N=6000 шт.детали m=368 кг.
а) Химический состав
С= 03-04%; S Мn= 04-09%; P= 004%; S= 0045%
б) Основные механические характеристики
sв= 500 Мпа ; sт= 300 Мпа; Y= 025%; а=03 Мпа; НВ 217
Наличие в марке материала буквы “Л” а также анализ физико-механических характеристик позволяет сказать метод изготовления заготовки детали выбран правильно.
Анализ технологичности конструкции детали
Деталь средних размеров по массе относится к отливкам 1 весовой группы(табл.2[]). Достаточно проста по форме.
Выбор способа изготовления заготовки
Тип производства- среднесерийный. На основании материала отливки ее массы типа производства и минимальной толщины стенки выбираем вариант способа литья. В данном случае наиболее рациональным является литье в песчано-глинистые формы так как помимо названных факторов на выбор способа влияют невысокие требования предъявляемые к детали по точности и шероховатости поверхности.
Положение отливки в форме - горизонтальное.
Выбор шероховатости поверхности
Выбираем по табл. 56
Наибольший габаритный размер - 196 мм.
Степень точности поверхности отливки – 15
Шероховатость поверхности – Rz= 200 мкм
Класс точночти размеров- 9 (табл.7)
Используя таблицы 8 и 9 составляем сводную расчетную таблицу размеров заготовки ( табл.2.4)
Размер по чертежу детали
Размеры заготовки – отливки
Чертеж заготовки представлен в комплекте технологической документации.
Методика расчета взята из 22
Расчет стоимости заготовки
Стоимость заготовки рассчитываем по методике изложенной в 9.
Кт Кс Кв Км Кп- коэффициенты зависящие соответственно от класса точности группы сложности массы марки материала и объема производства.
Мз и Мд- масса детали и заготовки соответственно кг.
Sотх – заготовительная цена на стружку р.
Sзаг=(3601000*46*105*1*095*122*091)-(46-68)*2811000=18р
где к- коэффициент учитывающий инфляцию к=100
5.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 технологические процессы.
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 приспособления.
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 технологическом процессе предусмотрен с целью технологического обеспечения заданных параметров качества обработанной детали.
Разработанный технологический процесс должен содержать общий план обработки детали описание содержания операций технологического процесса 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 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 а также обеспечения качества ее поверхности. Как пример приведем маршрутный техпроцесс для основной детали-корпуса.
Таблица 2.4 Маршрутный техпроцесс
Комбинированная с ЧПУ
Обрабатывающий центр ИР500ПМФ4
На первой комбинированной операции подготавливается база для обработки на второй комбинированной операции. Фрезеруется поверхность сверлятся 6 отверстий нарезается на них резьба. Также идет обработка 2-х установочных отверстий для последующего базирования на 2 пальца и плоскость.
На второй комбинированной операции происходит окончательная обработка детали. Обрабатываются 3 оставшиеся стороны детали. Также фрезеруются поверхности растачиваются точные отверстия и обрабатывается ряд крепежных отверстий.
Слесарная операция является завершающей операцией механической обработки на ней снимаются все заусенцы и дефекты.
На моечной операции деталь промывается от стружки.
Контрольная операция проверяет соответствие полученных размеров заданным конструкторским чертежом.
6. Расчет припусков и операционных размеров
Расчет припусков производится по методике. 14
При проектировании технологических процессов механической обработки заготовок необходимо установить оптимальные припуски которые обеспечили бы заданную точность и качество обрабатываемых поверхностей
Припуск – это слой металла заготовки назначаемый для компенсации погрешностей возникающих как в процессе получения заготовки так и в процессе ее механической обработки .Различают операционные и общие припуски на обработку .Операционным припуском является слой металла который необходимо удалить с заготовки при выполнении операции (перехода).Общим припуском на обработку называется слой металла который необходимо удалить с заготовки при выполнении всех операций (переходов) для получения окончательно обработанной поверхности детали. При обработке различают односторонние и двусторонние припуска .Припуск задается и измеряется по нормали к обработанной поверхности детали .Односторонний припуск всегда отсчитывается “на сторону” двусторонний может отсчитываться на обе стороны : ”на диаметр ””на толщину” ”на длину общей нормали”
Различают минимальные номинальные максимальные припуска конечной целью расчета припусков является установление операционных размеров и размеров заготовки которые задаются их номинальными размерами с указанием допустимых отклонений. В качестве расчетного операционного припуска принят минимальный припуск Расчет номинальных операционных размеров и размеров заготовки производится на основе предварительно построенной схемы снятия общего припуска для принятого техпроцесса обработки и рассчитанных номинальных припусков на обработку при автоматическом получении размеров установленными заранее на размер инструментами.
Минимальный припуск на обработку:
Припуск на сторону при последовательной обработке плоскостей:
Припуск на две стороны при параллельной обработке противолежащих плоскостей :
Припуск на диаметр при обработке наружных и внутренних поверхностей вращения :
- Высота неровностей профиля
- Глубина дефектного слоя
- Суммарное значение пространственных отклонений
- Погрешность установки
Максимальный припуск на обработку:
Номинальный припуск на обработку:
- минимальный припуск
Операционные размеры:
При обработке отверстия
При обработке наружной поверхности:
Определение составляющих припуска:
и определяются по таблицам экономической точности
Суммарное значение пространственных отклонений
Для наружной поверхности:
ечерн=006*езаг (2.23)
ечист=004*ечерн (2.24)
где есм и еэкс определяются по таблице ( 3.16 )
екр –общая кривизна
е0 – удельная кривизна 6 мкммм
После термообработки е0 =08 мкммм
Погрешность установки:
где Еб - погрешность базирования
Ез - погрешность закрепления
Еп - погрешность выверки приспособления
Результаты расчетов приведены в таблицах.
7. Расчет режимов резания
Расчет режимов резания производим по методике изложенной в 12
Исходными данными для определения режимов резания являются: материал обрабатываемой заготовки и его физико-механические свойства; размеры и геометрическая форма обрабатываемой поверхности; технические условия на изготовление детали; материал типоразмер и геометрические параметры режущей части инструмента; тип и характеристика оборудования.
Режимы резания существенно влияют на точность и качество обрабатываемой поверхности производительность и стоимость обработки.
Все операции выполняются на обрабатывающем центре ИР500ПМФ4.
Рассмотрим подробно пример расчета режимов резания отдельных переходов параметры резания остальных переходов сведем в таблицу.
Операция 005 Комбинированная
Выбор технологических баз
Выбор технологических баз имеет первостепенное значение при проектировании технологических процессов. При выборе баз учитывается класс детали вид операции точность и другие факторы.
В 005 комбинированной операции деталь устанавливается в специальное приспособление. Технологическими базами являются необработанные поверхности: нижняя и боковая поверхности детали отверстие и фланец.
Они обеспечивают обработку верхней поверхности детали ряда отверстий на данной поверхности а также обработку 2-х установочных отверстий с необходимыми параметрами шероховатости с заданными допустимыми отклонениями размеров геометрической формы и взаимного расположения поверхностей. Они обеспечивают надёжное закрепление заготовки.
Фрезеровать поверхность
Режущий инструмент: Фреза торцевая 80 Т15К6 ГОСТ22086-76
Глубина фрезерования: мм
Ширина фрезерования: мм
Подача на зуб: мм на зуб
Скорость резания рассчитывается по эмпирической формуле где
T - среднее значение стойкостимм
xymqup- показатели степени
Kv -общий поправочный коэффициент на скорость резания учитывающий фактические условия резания. Является произведением 3-х коэффициентов.
Kmv-коэффициентучитывающий качество обрабатываемого материала
Knv-коэффициент учитывающий состояние поверхности
Kuv-коэффициент учитывающий материала инструмента
Частота вращения фрезы:
Скорость движения подачи:
xyuqw- показатели степени
Kmp-поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала
Режущий инструмент: Сверло спиральное 5 Р5М5 ГОСТ10903-77
Глубина при сверлении: мм
T - среднее значение стойкостимин
xymq - показатели степени
Kmv-коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала
Klv-коэффициент учитывающий глубину сверления
Скорость резания при сверлении
Частота вращения сверла:
Крутящий момент Нм и осевая сила Н:
CpCm - коэффициенты
yq- показатели степени
Kp=Кmp- поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала
Мощность резания кВт
Нарезать резьбу М6-6Н
Режущий инструмент: Метчик М6-6Н Р6М5 ГОСТ 9150-81
Продольная подача :мм
ymq - показатели степени
Kuv-коэффициент учитывающий материал режущей части инструмента
Kcv-коэффициент учитывающий способ нарезания резьбы
Крутящий момент Нм :
xyq- показатели степени
Режущий инструмент: Зенкер 9.8 Н8 Р6М5 ГОСТ12489-71
Диаметр сверла при зенкерование: мм
Глубина при зенкерование:
T - среднее значение стойкости
x y m q - показатели степени
Kv -общий поправочный коэффициент на скорость
резания учитывающий фактические условия резания. Является произведением 3-х коэффициентов.
Klv-коэффициент учитывающий глубину зенкерования
Cp Cm - коэффициенты
Режущий инструмент: Развертка 10Н8 Р6М5 ГОСТ 1672-71
Диаметр развертки:мм
Диаметр зенкера при развертывание:
Глубина при развертывание :
Подача на зуб при развертывании:
Число зубьев развертки:
T - среднее значение стойкости мин
Klv-коэффициент учитывающий глубину развертывание
Крутящий момент при развертывании
Операция 010 Комбинированная
В данной операции деталь также устанавливается в специальное приспособление. Базами являются обработанная поверхность 2 установочных отверстия т.е. деталь базируется по схеме: поверхность 2 отверстия.
В операции деталь подвергается окончательной обработке: фрезеруются поверхности растачиваются точные отверстия обрабатывается ряд крепежных отверстий.
Расточить отв. 85 начерно
Режущий инструмент: Расточный резец Т15К6 МН619-64
Диаметр обработки: мм
xym-показатели степени
Kv-коэффициентявляющейся произведением 3-х коэффициентов
Kmv-коэффициент учитывающий влияние материала заготовки
Knv-коэффициент учитывающий состояние поверхности
Частота вращения шпинделя:
Скорость движения подачи:
xyn1- показатели степени
Kp-поправочный коэффициент представляющий собой произведение ряда коэффициентов учитывающих фактические условия резания
Проверка по мощности резания:
Таблица 2.8. Режимы резания на 005 операцию
Глубина резания t мм
Движение подачи Sm мм об
Крутящий момент Mkr Н м
Фрезеровать поверхн.
Сверло центровочное 3.15 Р6М5
Сверлить 2 уст. отв.
Продолжение таблицы 2.8.
Таблица 2.9. Режимы резания на 010 операцию
Фреза Т-образная .60
Расточить отв. 85 начерно. Резец расточный Т15К6 МН619-64
Резец расточный Т15К6 МН619-64
Расточить отв. 85 начисто . Резец расточный Т15К6 МН619-64
Расточить отв. 85 тонко. Резец МН619-64
Сверло центровочное 3.15 ГОСТ 14952-75
Продолжение таблицы 2.9.
Расточить отв. 65 начерно. Резец
Расточить отв. 65 начисто . Резец
Расточить отв. 65 тонко . Резец
Продолжение таблицы 2.9.
8.Техническое нормирование операций.
Методика расчета взята 8 .
Техническая норма времени определяющая затраты времени на обработку служит основой для оплаты работы калькуляции себестоимости детали и изделия. На основе технических норм времени рассчитываются длительность производственного цикла необходимое количество станков инструментов и рабочих определяется производственная мощность цехов или участков. Норма времени является одним из основных факторов для оценки совершенства технологического процесса и выбора наиболее прогрессивного варианта обработки заготовки.
Нормирование 005 Комбинированной операции
При обработке в условиях среднесерийного типа производства на станке с ЧПУ определяется штучно – калькуляционное время (Тш-к) состоящее из штучного (Тшт) и подготовительно – заключительного времени на партию деталей (Тп-з) которое определяется по зависимости :
Тш-к=Тшт+Тп-з nЗ (2.87)
где nЗ – размер партии деталей запускаемых в производство шт.
Норма штучного времени обработки детали:
Tшт=(tа+tвр·kтв)·(1+k100) (2.88)
где tа=tоа+tва автоматическое время на операцию
tоа= - основное автоматическое время на операцию мин; (2.89)
tва – вспомогательное автоматическое время мин;
tвр –вспомогательное ручное время мин;
ктв – поправочный коэффициент на вспомогательное время;
k-суммарное время на обслуживание рабочего места и личные потребности в процентах от оперативного времени
где L – длина обрабатываемой поверхности мм;
n – частота вращения шпинделя обмин;
tвр=tву+tвиз+tвоп (2.90)
где tву- время на установку и снятие заготовки мин карта3
tвиз- время на измерение мин карта15
tвоп- время на работы и команды связанные с выполнением операции мин карта14
tва=tсминс+tсмреж+tхх (2.91)
где tсминс=0.04 мин - время на одну смену инструмента;
tсмреж=0.02 мин- время на одну смену режимов резанья;
tхх- время холостых ходов мин
tва=0.04*9+0.02*9+0.8=1.34 мин
Tп-з= Tп-з1+ Tп-з2+ Tп-з3
Tп-з1- норма времени на организационную подготовку мин карта21
Tп-з2- норма времени на наладку станка приспособления инструмента программных устройств мин карта 21
Tп-з3- норма времени на пробную обработку детали мин карта 28
Tп-з=10+12.2+3.7=25.9 мин
Рассчитаем основное время для операции
tоа=0.82+0.37+0.375+0.125+0.165+0.096+0.023+0.019+0.013=2 мин
Tшт=(3.34+1.6·0.91)· = 5.8 мин
Tш-к=5.8+26500 = 5.9 мин
Нормирование 010 Комбинированной операции проводится аналогичным способом.
Табл. 2.10 Сводная таблица технических норм времени по операциям мин
Номер и наименование
9 Технико-экономическое обоснование проектного технологического процесса
Целесообразность разработанного процесса механической обработки заготовки определим на основе сравнительной экономической эффективности двух вариантов: проектного и базового 9.
Экономическая эффективность рассчитывается по величине годовой экономии на приведенных затратах:
где Сп'Сп" - сумма годовых приведенных затрат базового и проектного вариантов руб.
где Cт - годовая технологическая себестоимость операции руб;
K - сумма годовых капитальных затрат на операции руб;
Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений Ен=015.
Капитальные затраты определяем по формуле:
К=Ср(Ко+Кзд+КСЛ+КЖ+КПУ) (2.95)
где Ср - расчетное количество станков требуемых для обработки годового выпуска деталей на операции шт;
Ко - вложение средств в оборудование руб;
Кзд - вложения в производственные помещения руб;
КСЛ - вложения в служебно-бытовые помещения руб:
КЖ – вложения в жилищное и культурно-бытовое строительство руб;
Кпу - вложения в комплект управляющих программ руб.
Вложение средств в оборудование определяем по формуле:
Ко=Кто+Кпт+Кк (2.96)
где Кто - вложения в технологическое оборудование руб.
Кпт - вложения в подьемно-транспортное оборудование руб;
Кк - вложения в средства контроля руб.
где Цто - оптовая цена станка руб;
Кт - коэффициент учитывающий расходы на транспортировку Кт=11.
Кпт=0.12·Кто (2.98)
Вложения в производственные помещения определяем по формуле:
Kзд=Цпп (S+Sy) γ (2.100)
где Цпп - стоимость 1 кв.м производственной площади механического цеха;
S - площадь занимаемая станком м2;
Sy - площадь занимаемая выносными элементами м2;
γ - коэффициентучитывающий дополнительную производственную площадь приходящуюся на дополнительное оборудование.
КСЛ=ЦСП*SCЛ(РСТ+РН+РДОП) (2.101)
гдеЦСП – стоимость 1 м2 служебно-бытовых помещений приходящейся на одного рабочего.
SСЛ – площадь служебно-бытовых помещений приходящейся на одного рабочего.
РСТ РН РДОП – соответственно количество станочников наладчиков и дополнительных рабочих приходящихся на один станок.
гдеFр– действительный годовой фонд времени рабочего.
d – количество станков обслуживаемых одним рабочим шт.
КВ – средний коэффициент выполнения норм времени. При обработке на станках с ЧПУ КВ=1.
гдеtн – время наладки станка. Для укрупненных приближенных расчетов можно принять tн=07tп-з
n – количество станков обслуживаемых одним станочником шт.
где - коэффициент загрузки каждого рабочего места.
гдеS – принятое количество оборудования на каждой станочной операции.
Расчет технологической себестоимости:
Основан на использовании нормативов себестоимости одного машино-часа работы оборудования.
Ст=(Счс+Счи+Счэ+Сча+Счр+Счэл+Счп+Счир)+Собсл+
+Спп+СПУ+ССЛ руб (2.106)
где СчсСчнСчэ - нормативы затрат по заработной плате станочников наладчиков и
электронщиков приходящихся на 1 час работы оборудования со всеми начислениями кч;
СчаСчрСчэл - нормативы затрат на амортизацию оборудования ремонт и электроэнергию приходящихся на 1 час работы станка кч;
СчпСчир - нормативы затрат на амортизацию и ремонт приспособлений и инструментана 1 час работы кч.
Собсл - годовые затраты на обслуживание и ремонт ЧПУ руб.
Спу - годовые затраты на подготовку и возобновление управляющих программ руб.
Спп Ссл - годовые затраты на амортизацию и содержание производственных и помещений руб.
где Кпу – стоимость управляющей программы на операцию в зависимости от метода программирования .
Кз=11 – коэффициент учитывающий возобновление программы;
Z – продолжительность выпуска детали одного наименования .
Спп=Нпп(S+Sy)*руб (2.108)
где Нпп – стоимость амортизации и содержания 1 м2 площади механического цеха и служебно-бытовых помещений (затраты на освещение отопление вентиляцию ремонт и уборку).
Расчеты приведены в таблицах
Сравнение вариантов технологического процесса.
годовой объем выпуска: 6000 шт.;
Таблица 2.11. Базовый технологический процесс
Технол. себестоимость руб.
Приведенные затраты руб.
Таблица 2.12. Проектный технологический процесс
Величина годовой экономии: 55812429 руб
10. Описание и расчет инструментальных наладок
На листах графической части представлены инструментальные наладки на 2 комбинированные операции проектного техпроцесса.
Инструментальная наладка дает наглядное представление о наладке станка на проектируемую операцию. На ней показан эскиз обрабатываемой заготовки в рабочих положениях. На эскизе выделены утолщенной линией обрабатываемые поверхности и приведены их операционные размеры шероховатости обрабатываемых поверхностей а также установочные базы . Обработка на каждой позиции ведется из исходной точки. Так как на разрабатываемой операции наладка многоинструментальная то инструмент пронумерован в порядке обработки и расположения в инструментальном магазине станка. На наладке изображены схемы движения инструмента с указанием рабочих и вспомогательных ходов опорные геометрические и технологические точки.
На каждом листе помещена таблица с данными по оборудованию режущему инструменту режимам обработки нормам времени.
11. Сравнительная технология
Сравнительная технология представлена в графической части . На листе наглядно изображена технология базового и проектного варианта штучные времена по операциям и технологические базы. Как результат эффективности проектируемого варианта посчитано общее штучное время по сравниваемым техпроцессам.
Достоинства базового техпроцесса:
-в качестве приспособлений используются универсально- сборочные приспособления что снижает стоимость данных приспособлений.
-немаловажным фактором является заработная плата рабочих. На универсальных станках работают рабочие с более высоким разрядом чем на станках с ЧПУ следовательно заработная плата у них выше.
Недостатки базового техпроцесса:
-большая трудоемкость детали следовательно высокая технологическая себестоимость изделия.
-малая концентрация операци следовательно большое вспомогательное время.
-требуется большая трудоемкость рабочих для установки детали в приспособление так как установка производится вручную.
-используется специальный режущий инструмент что увеличивает затраты на его разработку и изготовление.
Достоинства проектного техпроцесса:
-большая концентрация операции
-использование стандартизованного режущего и мерительного инструмента
-трудоемкость изготовления детали ниже чем в базовом следовательно технологическая себестоимость ниже.
-использование современного оборудования которое как показали экономические расчеты окупается в течение 43 лет
Недостатки проектного техпроцесса:
-требуется специальное приспособление что увеличивает затраты на его проектирование и изготовление.
-заработная плата рабочих ниже так как на станках с ЧПУ работают рабочие с невысоким разрядом.

3.Конструкторский раздел.doc

3.Конструкторский раздел.
1.Проектирование станочных приспособлений.
Классификация приспособлений.
Технологическая оснастка способствует повышению производительности труда в машиностроении и ориентирует производство на интенсивные методы его ведения.
Применение технологической оснастки особенно переналаживаемого типа не только обеспечивает но и расширяет технологические возможности как универсальных так и станков с ЧПУ гибких производственных модулей и робототехнических систем.
Технологическая оснастка классифицируется по нескольким признакам:
По целевому назначению приспособления делят на пять групп:
1.Станочные приспособления(токарные сверлильные фрезерные и т.д.);
2.Приспособления для крепления рабочих инструментов;
3.Сборные приспособления;
4.Контрольные приспособления;
5.Приспособления для захвата перемещения и перевертывания обрабатываемых заготовок.
По степени специализации приспособления делят на универсальные специализированные и специальные.
Универсальные приспособления (УП) применяются для установки и закрепления заготовок разных по форме и габаритным размерам обрабатываемых на различных металлорежущих станках в единичном и мелкосерийном производствах(патроны машинные тиски и т.д.).
Универсальные безналадочные приспособления (УБП) используются для закрепления широкой номенклатуры и различной конфигурации(универсальные –фрезерные и слесарные тиски).
Универсально-наладочные приспособления (УНП) применяются для установки и закрепления определенной группы схожих по форме заготовок деталей обрабатываемых на токарных фрезерных и других станках. Состоят из универсально-базового и сменных наладочных элементов(мелкосерийное и серийное производство).
Специализированные безналадочные приспособления (СБП) используют для закрепления заготовок близких по конструктивно-технологическим признакам с одинаковыми базовыми поверхностями требующих одинаковой обработки . Приспособления для групповой обработки деталей типа валиков втулок фланцев дисков и т.д.
Специализированные наладочные приспособления (СНП) состоят из двух частей . Первая часть – базовый агрегат и вторая часть – специальная сменная наладка . Базовый агрегат несет основную базовую поверхность на которую устанавливаются специальные сменные наладки под обрабатываемую заготовку. Применяются детали близких по конфигурации но отличающимися размерами с целью увеличения производительности обработки ( серийное производство в условиях групповой обработки заготовок ).
Универсально-сборные приспособления (УСП) собирают из нормализованнных деталей и узлов входящих в комплект УСП . Этот комплект состоит из базовых корпусных прижимных и других деталей . Имеется возможность быстрой сборки различных вариантов что делает УСП экономически выгодно. В УСП используют гидро- пневмо и магнитные устройства. УСП применяют в опытном единичном мелкосерийном частично среднесерийном типах производствах . На их типе разработаны универсально-сборные механизированные приспособления (УСМП).
Сборно-разборные приспособления(СРП). Компановки СРП собираются из стандартных деталей и сборочных единиц. Широко применяются на токарно-фрезерных станках и станках с ЧПУ(серийное и крупносерийное производство).
Специальные приспособления(СП) используются для выполнения определенной операции при обработке конкретной детали они являются одноцелевыми .15
Расчет станочного приспособления.
Методика расчета взята из2.
В условиях групповой обработки заготовок в серийном производстве с целью увеличения производительности обработки применяют СНП.
Приспособление спроектировано на 005 Комбинированную операцию. Деталь базируется на призму с упором в торец. Также присутствуют силовые зажимы которые фиксируют заготовку по верхней поверхности и 2-м боковым отверстиям.
Первоначально для силового закрепления по верхнему фланцу используются жесткие опоры что может привести к возможному перекосу детали. Поэтому для нашего приспособления спроектируем силовой зажим с самоустанавливающимися (плавающими) опорами что позволит нам снизить погрешность установки.
Вычислим необходимую силу зажима обеспечивающую надежное закрепление заготовки и не допускающую сдвиг поворот или вибрацию заготовки при обработки.
Рис. 3.1. Расчетная схема
Рассчитаем силу зажима из условия отсутствия сдвига.
где W- сила зажима кгс
Py- сила резания прижимающая заготовку к опорам кгс
Pz- сила резания стремящаяся сдвинуть заготовку в боковом направлении кгс
f1f2- коэффициенты трения f1=f2=01
К- коэффициент запаса для обеспечения надежности закрепления заготовки:
K=K0K1K2K3K4K5 (3.2)
где К0=15 - коэффициент гарантированного запаса;
К1=1.15 - коэффициент характеризующий увеличение сил резания вследствие затупления инструмента;
К2=1.2– коэффициент учитывающий изменение величины припуска заготовки;
К3=1 – коэффициент учитывающий изменение сил закрепления в зависимости от типа зажимного устройства;
К4=1 – коэффициент учитывающий эргономичность;
К5=15 – коэффициент учитывающий проворачивающие моменты.
K=1.5*115*12*1*1*15=3105
Так как на фрезерном переходе по расчетам получаются самые большие режимы резания следовательно максимальная сила зажима потребуется при фрезеровании. Ее и рассчитаем.
Рассчитаем винтовой механизм.
rср- средний радиус резьбы мм; rср= 8 мм
a- угол подъема резьбы
где S- шаг резьбы мм; S=175
По табл.4[] по номинальному диаметру резьбы выбираем длину рукоятки l и силу Q.
Расчеты показали что винтовой зажим может обеспечить ту необходимую силу которая требуется для надежного закрепления заготовки.
2. Расчет контрольного приспособления
Методика расчета взята из 25.
Приспособление предназначено для контроля размера 1625±02.
Для данного приспособления спроектировано устройство для беззазорного базирования шарикового типа. Беззазорное базирование обеспечивается за счет небольших натягов шариков 001-002. Устройство работает следующим образом: в исходном положении шарики находятся в углублениях которые сделаны во втулке. Как только прижим начинает прижимать заготовку та в свою очередь оказывает давление на сепаратор в котором вмонтированы шарики и за счет этого давления шарики выходят из лунок и разжимаются что и исключает зазор.
Суммарная погрешность контрольного приспособления может быть рассчитана по формуле:
где Dy- систематическая составляющая погрешностей изготовления установочных элементов приспособления
Dp- систематическая составляющая погрешностей передаточных устройств
Dэ- систематическая составляющая погрешностей изготовления эталона
eб- погрешность базирования детали в контрольном приспособлении
eз – погрешность закрепления детали в приспособлении
eп- случайная составляющая погрешностей передаточных устройств
eэ- случайная составляющая погрешностей изготовления эталона
eм- погрешность метода измерения вызываемые погрешностями измерительных устройств
Суммарная погрешность не должна превышать допуска контролируемого размера.
Т- допуск контролируемого параметра; Т=04
Данное неравенство выполняется следовательно контрольное приспособление спроектировано и подобрано для контролируемого параметра правильно.
3 Проектирование средств автоматизации производственного процесса
Автоматизация контроля на станках с ЧПУ
Быстрое развитие машиностроительной промышленности и растущие требования предъявляемые к точности качеству и геометрической форме и шероховатости поверхности сопрягаемых деталей ставят задачу более широкого внедрения в производство автоматизации контроля деталей.
Внедрение активного контроля деталей на машиностроительных заводах приводит к повышению качества деталей изготавливаемых машин автоматизации технологических процессов уменьшению трудоемкости и стоимости изготовления деталей снижению потерь от брака и сокращению числа контролеров а также к обеспечению повышения точности заданных размеров путем компенсации погрешностей вызываемых упругими деформациями технологической системы «станок – приспособление – инструмент – обрабатываемая деталь» (СПИД) и износом режущего инструмента. Составляющие системы СПИД вызывают рассеивание размеров деталей обрабатываемых на металлорежущих станках. Погрешности обработки деталей зависящие от упругих деформаций технологической системы СПИД трудно компенсировать предварительной настройкой станка так как они являются случайными.
Целью данного раздела является частичное устранение недостатков вызываемых системой СПИД за счет оснащения станков с ЧПУ устройством автоматического контроля точности обработки в частности станка ИР500ПМФ4 индикатором контакта модели БВ4272.27
3.1 Обоснование необходимости автоматизации системы контроля
на многоцелевых станках
Оснащение многоцелевых станков измерительными системами дает следующие преимущества:
возможность осуществления автоматического контроля на станке и проведения соответствующей коррекции по результатам измерений;
возможность реализации на станке гибких технологических циклов направленных на достижение требуемой точности детали с учетом возникающих в технологической системе отклонений;
возможность получения информации о точности установки на станке заготовки и спутника и точности установки режущего инструмента и его размерном износе;
возможность определения фактических размеров заготовки для автоматического определения числа ходов и соответствующих режимов обработки.
3.2 Выбор средств автоматизации контроля на многоцелевых станках
В машиностроении применяют два метода контроля детали: технологический – активный и послеоперационный – пассивный.
Контроль деталей выполняемый в процессе их обработки на станке специальными измерительными устройствами является активным.
Контроль деталей после их обработки на станке путем разбраковки или сортировки по группам с помощью контрольных и сортировочных полуавтоматов и автоматов является послеоперационным пассивным контролем.
По степени автоматизации автоматизированные измерительные устройства для послеоперационного контроля разделяют на 3 группы: 1) измерительные устройства с измерительным сигналом; 2) полуавтоматические измерительные устройства; 3) автоматические измерительные устройства.
К измерительным устройствам пассивного контроля можно отнести координатную контрольно-измерительную машину (КИМ) управляемую от ЭВМ или координатных измерительных роботов.
сокращение времени и ошибок процесса измерения
позволяет комплексно контролировать точность деталей и автоматически получать результаты измерений.
Однако контроль точности деталей с помощью КИМ имеет ряд недостатков:
необходимость в дополнительных производственных площадях для размещения КИМ;
дополнительные затраты на транспортирование деталей в позицию измерения;
невозможность предотвращения появления бракованных деталей.
Названные недостатки КИМ частично устраняют измерительные работы применяемые для проведения измерений средней точности (от 15 до 45 мин). Они дешевле КИМ обладают высоким быстродействием и позволяют измерять детали непосредственно на конвейере в процессе транспортирования. Однако и измерительные роботы не в состоянии предупредить появления брака.
В зависимости от назначения средства активного контроля разделяют на четыре группы: 1) устройства контролирующие детали непосредственно в процессе их обработки на станке; 2) подналадчики; 3) блокировочные устройства; 4) устройства контролируемые детали перед обработкой на станке.
К устройствам контролирующим детали непосредственно в процессе их обработки на станке относятся приборы контролирующие размеры деталей положение режущей кромки инструмента непосредственно в процессе обработки детали и через цепь обратной связи подающие команду на прекращение обработки при достижении заданных размеров детали.
Подналадчики – это измерительные приборы которые через цепь обратной связи производят подналадку станка когда величина контролируемого размера детали выходит за допустимые пределы.
Блокировочные устройства контролируют детали непосредственно после их обработки на станке. Если размеры деталей выходят за заданные пределы то блокировочное устройство подает команду на прекращение обработки деталей на станке.
Средства контролирующие детали перед их обработкой проверяют предельные габаритные размеры и не пропускают на станок детали выходящие за допустимые размеры.
Вследствие высокой точности позиционирования станков с ЧПУ широкое применение получил способ контроля обрабатываемых деталей и режущего инструмента непосредственно на станке. Геометрические размеры объекта при этом определяются контактным или бесконтактным методами. В состав контрольно- измерительной системы при контактном методе измерения входят измерительный щуп система обработки информации и выдачи сигнала на подналадку технологической системы. Подналадка осуществляется при соответствующей коррекции управляющей программы.
По принципу работы измерительные щупы могут быть контактного и индуктивного типов.
При бесконтактных методах измерения используются оптические измерители размеров (ОИР) и лазерные устройства.
С помощью ОИР определяется изменение пространственного положения теневой проекции краев контролируемого изделия относительно базовой поверхности калибра. Максимальная погрешность измерений составляет± 001 мм.
Рассмотрим подробно измерительный щуп электроконтактного типа БВ4272.
Главным достоинством щуповой головки является возможность избежания появления бракованных деталей. А так как на многоцелевых станках изготавливают сложные дорогостоящие детали и получение даже одной бракованной детали крайне нежелательно то данный факт является немаловажным.
Оснащение многоцелевых станков щуповыми головками дает следующие преимущества:
- возможность осуществления автоматического контроля точности детали и проведение соответствующей коррекции программы;
- возможность получения информации о точности установки на станке заготовки и стола-спутника;
- возможность определения фактических размеров заготовки для автоматического определения числа ходов и соответствующих режимов обработки.
К недостаткам контроля точности детали на станке относятся:
- точность измерения на станке ниже чем на КИМ и не превышает фактическую точность позиционирования рабочих узлов станка;
- увеличение продолжительности цикла обработки на станке в связи с последовательным включением в управляющую программу станка измерительных переходов.28
3.3 Сведения об индикаторе контакта модели БВ4272.
Назначение и техническая характеристика.
Индикатор контакта модели БВ4272 предназначен для выдачи в систему ЧПУ станка информации о контакте наконечника его щуповой головки с поверхностью детали или инструмента необходимой для определения размеров деталей положения или состояния инструмента.
Индикатор используется на сверлильно фрезерно-расточных станках с ЧПУ в том числе в условиях автоматизированного производства. Индикатор контакта состоит из щуповой головки для контроля детали щуповой головки для контроля инструмента электронного блока и двух фотоприемников.
Направления ощупывания головок ± х; ±у; +Z
Принцип действия электроконтактный
Связь с электронным блоком:
головки для контроля детали бескабельная в
инфракрасном диапозоне волн
головки для контроля инструмента кабельная.
Свободный ход щупа от среднего положения мм не менее:
Вдоль оси щупа (Z) 8
В направлении перпендикулярном оси щупа (х у) на длине щупа 50 мм .15
Расстояние от щуповой головки для контроля детали до фотоприемника м не более 1
Погрешность срабатывания контактов датчика при:
постоянном направлении ощупывания;
подаче в момент касания не более 480 мммин;
длине щупа 50мм мкм 2
Устройство и принцип работы
Конструктивно элементы индикатора контакта выполнены следующим образом:(измерительная головка представлена в графической части). Щуповая
головка имеет герметический корпус 2 к которому с помощью накидной гайки 3 механизм головки. На базовом фланце 4 механизма через 120° закреплены три пары шариков 9 образующих базовые призмы. В этих призмах базируется грибковый рычаг 5 на одном конце которого закреплены три расположенных через 120° электрически изолированных штифта 7 здесь же через 120° размещены три пружины 8 которые создают силовое замыкание а на другом конце – щуповой наконечник 1. Все шары электрически изолированы от корпуса и соединены последовательно друг с другом при нейтральном положении грибка через штифты грибка. При приложении любого усилия в плоскости перпендикулярной оси наконечника или вдоль оси в направлении отрыва штифтов последовательная электрическая цепь разрывается хотя бы в одном из шести точек контакта что и служит первичным электрическим сигналом. В центре грибка расположен шарик 9 прижимаемый поршнем 10 который обеспечивает совпадение оси головки с осью шпинделя при обточке наконечника. На фланце корпуса имеется четыре затяжных и три установочных винта что обеспечивает возможность регулирования положения наконечника головки. Уплотнительный чехол 11 кольца 13 и 14 обеспечивают герметизацию головки а экран 12 обеспечивает защиту чехла от повреждения стружкой. Головка щуповая имеет разъем который крепится на фланце для кабельной связи. Также имеется добавочная плата обеспечивающая преобразование первичного электрического сигнала.
К щуповой головке присоединен корпус 15 внутри которого размещены поршень 10 и пружина 17. С другого конца корпуса крепится втулка КМ2148.
Индикатор контакта функционирует следующим образом: при касании наконечником щуповой головки ощупываемой поверхности происходит разрыв электрической цепи электроконтактного датчика головки. Электроконтактный датчик выполнен таким образом что отклонение наконечника по любой их трех координат (х у z ) вызывает размыкание его электрической цепи а возвращение в исходное состояние ее замыкание.
В момент перехода от одного состояния к другому электронная схема формируется сигналами которые затем передаются на электронный блок кабельным способом. Электронный блок преобразует эти сигналы в выходные обеспечивает обмен сигналами с системой ЧПУ и соответствующую индексацию сигналов.
3.4 Схемы автоматического контроля точности
детали – корпуса на станке ИР500ПМФ4
Процесс измерения выполняется по циклу предусмотренному в программе станка. При этом измеряют координаты отдельных характерных точек обработанной поверхности детали и по алгоритмам путем расчета на управляющей ЭВМ определяют достигнутые показатели точности детали. С этой целью различают плановые координаты характерных точек Х6 У6 Z6 которые определяют расположение точек на контролируемой поверхности и нормальные координаты Δ Х6 Δ У6 Δ Z6 которые характеризуют отклонение точек по нормативам к измеряемой поверхности.
Схема алгоритма расчета с помощью управляющей ЭВМ
показателей точности
Рассмотрим подробно две схемы измерения точности :
а) положения центра отверстия;
б) расстояния между центрами отверстий;
Рис.3.2. Схема измерения точности положения центра отверстия и
Для измерения точности положения центра отверстия в направлений одной из координат например ОY измерения выполняют в двух точках 1 и 2.
Отклонение центра отверстия вычисляют по формуле:
При необходимости определения отклонения центра отверстия в двух направлениях ОY и ОХ измерения проводят в четырех точках:
Измерение отклонений в 4-х точках позволяет оценить там же точность диаметрального размера и отклонения геометрической формы отверстия в поперечном сечении.
Отклонения диаметральных размеров составят:
в направлении ОХ: Δ DХ = Δ Х3 + ΔХ4
в направлении ОY : Δ DY = Δ Y1 + Δ Y2
Рис.3.3 Схема измерения точности расстояния между центрами отверстий.
В начале по измерениям в точках 1-4 определяем отклонения центра отверстия 1 (ΔГ ΔА) затем по измерениям в точках 5-8 находим отклонения центра отверстия 2 (Δ Г ΔА).
Тогда межцентровое расстояние определим по формуле:
где ( х1; y1) (x2 y2) требуемые координаты центрового отверстия 1 и 2.
Требуемое межцентровое расстояние:
Разность выражений (3.3.5.) и (3.3.6) определяет отклонение межцентрового расстояния:
Δ L = L ф – L (3.10)
3.5 Эффективность применения автоматического контроля
Методика расчета взята из 11.
Эффективность применения автоматического контроля мы проанализируем за счет сравнения производительностей станка ИР500ПМФ4 с применением измерительной головки и без нее.
Производительность технологического оборудования – количество одной продукции выдаваемой в единицу времени.
При бесперебойной работе оборудования его производительность определяется двумя факторами: длительностью рабочего цикла и числом изделий выдаваемых за цикл.
Рассчитываем примерно количество изделий изготовляемых на станке ИП500ПМФ4 за одну операцию в смену.
Общая формула расчета производительности на станках типа «обрабатывающий центр» выглядит следующим образом:
j - выход годных деталей
t p1 - среднее время единичного перехода при обработке
t p - время рабочего цикла когда проводится обработка контроль сборка и т.д.
S - среднее число переходов при обработке одной детали
Z -размер партии обрабатываемых деталей
Производительность станка с применением автоматического контроля с помощью измерительной головки.
Длительность цикла будет больше за счет дополнительных измерительных ходов.
Производительность без применения автоматического контроля на станке
По результатам расчета видно что производительность станка без применения автоматического контроля выше чем с применением.
Но при окончательном анализе следует учитывать тот факт что изготовление деталей без автоматического контроля на станке не исключает вероятности появления среди них бракованных деталей. А так как на многоцелевых станках изготавливаются сложные дорогостоящие детали то получение даже одной бракованной детали крайне нежелательно.
Это обстоятельство существенно объясняет эффективность применения автоматического контроля непосредственно на станке.

1. Характеристика объекта производства.doc

1.Характеристика объекта производства
Каждое изделие предназначено для выполнения определённого процесса. Под служебным назначением детали понимают максимально уточнённую и чётко сформулированную задачу для решения которой предназначена деталь.
Среди большого разнообразия изделий машиностроительной продукции весьма распространенную группу составляют корпуса которые служат для размещения отдельных деталей механизмов и агрегатов. Являясь важнейшими элементами конструкций машин эти детали должны обеспечивать точность взаимного расположения установленных на них деталей и сборочных единиц как в статическом положении так и при эксплуатации изделия.
Корпусные детали весьма разнообразны по конфигурации и размерам. По служебному назначению и конструктивным формам они подразделяются на следующие группы :
Корпуса коробчатой формы в виде параллелепипеда габаритные размеры которых имеют одинаковый порядок (корпуса редукторов коробок перемены передач и т.п.). Детали этой группы как правило имеют дополнительные стенки ребра и перегородки повышающие их жесткость. Корпуса коробчатой формы выполняются как цельными так и разъемными. При этом плоскость разъема может проходить по осям главных отверстий.
Корпусные детали с гладкими цилиндрическими отверстиями и полостями (блоки цилиндров двигателей и компрессоров корпуса различных цилиндров и гидрораспределителей пневмоаппаратуры). В соответствии со служебным назначением к внутренним цилиндрическим поверхностям предъявляются повышенные требования по точности диаметральных размеров и формы. Эти цилиндрические поверхности обычно работают на изнашивание поэтому к ним предъявляются достаточно высокие требования по шероховатости и износостойкости.
Корпусные детали сложной пространственной геометрической формы (корпуса паровых и газовых турбин центробежных насосов коллекторов тройников вентилей кранов и т.п.). Сложная пространственная форма таких корпусов предназначена для формирования требуемых потоков движения газов или жидкостей. К этой группе относятся также корпусные детали автомобилей такие как: картер заднего моста корпус поворотного рычага и др.
Корпусные детали с направляющими поверхностями (столы каретки салазки и т.п.). В процессе работы эти детали совершают возвратно-поступательное или вращательное движения обеспечивая нормальное функционирование механизмов.
Корпусные детали типа кронштейнов угольников стоек крышек и т.п. Эта группа объединяет наиболее простые по конструкции корпуса которые выполняют функции дополнительных опор для обеспечения требуемой точности относительного положения отдельных механизмов валов зубчатых колес.
Необходимо отметить что деление деталей на группы является условным так как некоторые из них затруднительно отнести к определенной группе и они применяются лишь для удобства пользования общими технологическими решениями.
Для корпусных деталей характерно наличие систем точно обработанных основных отверстий координированных между собой и относительно плоскостей систем крепежных и других мелких отверстий. Для корпусных деталей коробчатого типа характерно наличие развитых плоских поверхностей и основных отверстий на нескольких осях. Эти детали часто выполняют разъемными в диаметральной плоскости основных отверстий (например корпуса коробок передач гусеничных машин) или с отъемной крышкой на которой монтируют вторую опору вала (например корпуса раздаточных коробок колесных машин). У деталей фланцевого типа плоские поверхности обычно являются торцевыми поверхностями основных отверстий.
В соответствии с целевым назначением корпусные детали должны обладать следующими свойствами: прочностью жесткостью герметичностью виброустойчивостью долговечностью.
Прочность является основным критерием работоспособности для корпусных деталей подвергаемых большим нагрузкам главным образом ударным и переменным. Для большинства корпусных деталей весьма существенным является критерий жесткости. Повышенные упругие перемещения в корпусах обычно приводят к неправильной работе механизмов понижению точности работы машин способствуют возникновению колебаний. Герметичность характеризует непроницаемость стенок и соединений корпусов для сохранения смазки жидких и газообразных состояний рабочей среды; она является важным требованием обеспечивающим работоспособность изделий. Долговечность по износу имеет большее значение для корпусных деталей с направляющими или цилиндрами выполненными за одно целое без накладок или гильз.
При изготовлении корпусных деталей должны быть обеспечены в установленных пределах параллельность и перпендикулярность осей основных отверстий относительно друг друга и плоских поверхностей; соосность отверстий для опор валов; заданные межосевые расстояния; точность диаметральных размеров и геометрической формы отверстий; перпендикулярность торцев осям отверстий; прямолинейность плоских поверхностей.
В зависимости от конструктивного исполнения и сложности к корпусным деталям предъявляются следующие технические требования характеризующие различные параметры их геометрической точности:
Точность геометрической формы плоских поверхностей. Она регламентируется как допуск прямолинейности поверхности в заданном направлении на определенной длине и как допуск плоскостности поверхности в пределах ее габаритных размеров. Для поверхностей размерами до 500 мм отклонение от плоскостности обычно находится в пределах 001-007 мм а у ответственных корпусов – 0002-001 мм.
Точность расстояния между двумя параллельными плоскостями. Для большинства деталей она находится в пределах 002-05мм а у корпусных деталей повышенной точности – 0005-001 мм.
Точность относительного поворота плоских базирующих поверхностей. Предельные отклонения от параллельности или перпендикулярности одной плоскости от другой обычно составляют 0015-01 мм на 200 мм длины.
Точность диаметральных размеров и формы отверстий. Диаметры основных отверстий под посадку подшипников соответствуют 6-8-му квалитетам. Отклонения формы отверстий (отклонение от округлости в поперечном сечении и конусообразность или изогнутость в продольном сечении) не должны превышать половины допуска на диаметр отверстия.
Точность относительного положения осей отверстий. Отклонение от соосности отверстий допускается в пределах половины допуска на диаметр меньшего отверстия; отклонение от параллельности осей отверстий составляет 002-005 мм на 100 мм длины. Межосевые расстояния в корпусных деталях выдерживают с допусками обеспечивающими необходимую точность работы собранных в них механизмов. Допуски на межосевые расстояния для цилиндрических зубчатых передач при различных видах сопряжений рекомендуются в пределах от ±15 до ±280 мкм. Допуск на пересечение осей конических передач составляет от ±18 до ±210 мкм на длине образующей делительного конуса 50-800 мм. Отклонения межосевого расстояния червячных передач при 7-9-ой степенях точности и межосевом расстоянии 40-630 мм составляют от ±30 до ±210 мкм. У разъемных корпусов несовпадение отверстий с плоскостью разъема допускается в пределах ±02 мм а при диаметре отверстий более 300 мм – в пределах ±03 мм. Отклонение от перпендикулярности торцевых поверхностей относительно осей отверстия – 001-01 мм на 100 мм радиуса.
Параметры шероховатости плоских базирующих поверхностей Ra = 25-63 мкм поверхностей главных отверстий Ra = 16-016 мкм а для ответственных деталей до Ra = 008 мкм.3
Рассматриваемые в данном дипломном проекте детали типа корпусов относятся к первой группе по назначению и конструктивной форме.
Служебное назначение деталей проектируемого участка:
Корпус №1(деталь -представитель)- данный корпус является корпусом косилки ротационной нависной фронтальной к трактору КМЗ-012. Корпус служит для конической передачи с вала отбора мощности трактора КМЗ-012 на роторы косилки.
Корпус №2- назначение то же самое что и у детали- представителя. Эти корпуса дополняют друг друга при сборке.
Корпус №3-предназначен для установки и фиксации конической пары щестерен которая служит для передачи вращения от двигателя трактора через карданный вал на щетку подметальную.
Корпус №4- при сборке определяет фиксацию и правильное положение деталей редуктора бетоносмесителя.
Корпус №5- при сборке определяет фиксацию и правильное положение деталей редуктора снегоочистителя.
Рассмотрим по подробнее назначение всех поверхностей детали- представителя.
Рис.1. Эскиз детали-представителя
Крепежные отверстия 1 предназначены для крепления корпуса №2 с одной и с другой стороны.
Крепежные отверстия 2 предназначены для крепления предохранительной муфты через которую выходит коническая шестерня которая служит для передачи вращения на валы- шестерни монтируемые в корпуса № 2. С валов- шестерен идет передача вращения на роторы косилки.
Отверстие 3 служит для навески косилки роторной на подвеску трактора
Крепежные отверстия №4 предназначены для крепления крышки которая в случае какой- либо неполадки легко снимается.
Поскольку технические требования и нормы точности машины являются отражением служебного назначения то приступая к разработке технологического процесса её изготовления технологу необходимо глубоко понимать смысл требований которые предъявляются к качеству изготовления детали.
Детали выбранные в качестве объекта для дипломного проекта не очень трудоемки в изготовлении; механической обработке подвергаются плоские поверхности на которых сверлится ряд крепежных отверстий к которым предъявляются невысокие требования по точности. Также обрабатываются точные отверстия что обусловливает необходимость применения специального станочного приспособления.

БЖД.doc

6. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА
Основной целью образования в области БЖД является достижение высокого профессионализма который предусматривает глубокое изучение методов и средств анализа проектирования развития и управления эрготехническими системами являющимися частными конкретными реалиями обшей системы «человек — машина — среда обитания».
Особо остро проявляются проблемы обеспечения безопасности человека непосредственно на предприятиях где зоны формирования различных опасных и вредных факторов практически пронизывают всю производственную среду в которой осуществляется трудовая деятельность персонала.
В то же время проблемы обеспечения безопасности рабочих на современном предприятии можно условно разделить на проблемы характерные для любого объекта хозяйственной деятельности и проблемы связанные со спецификой технологических процессов организации производства и дислокации предприятий.
Так характерной особенностью современного производства является применение на одном предприятии в цехе а часто и на производственном участке самых разнообразных технологических процессов сложных по своей физико-химической основе реализуемых на современном высокопроизводительном оборудовании с использованием широкой номенклатуры технологических материалов. При этом современному производству свойственна также быстрая смена технологий обновление оборудования внедрение новых процессов и материалов которые часто недостаточно изучены с точки зрения негативных последствий их применения.
На большинстве предприятий широко применяются высокотоксичные легковоспламеняющиеся вещества различного рода излучения технологические процессы зачастую сопровождаются значительными уровнями шума вибрации ультра- и инфразвука жесткими и стабильными параметрами микроклимата большинство операций производится в условиях высокого зрительного напряжения запыленности и загазованности.
В то же время на многих предприятиях используются высокомеханизированное и автоматическое оборудование оснащенное электронно-вычислительной техникой поточно-механизированные линии роботы и манипуляторы с программным управлением и другие современные станки и оборудование. В связи с этим увеличивается потенциальная опасность возникновения травмоопасных ситуаций степень риска возникновения профессионального заболевания существенного воздействия условий труда на состояние здоровья работающих.
Иными словами все это разнообразие сложность и новизна технологий определяют в свою очередь многообразие сложность и новизну проблем безопасности причем решать их часто приходится в сжатые сроки не прерывая производство.
Сложность технологических процессов высокие требования к точности технологических режимов в значительной мере исключают возможность непосредственного воздействия на технологические процессы для повышения безопасности т.е. исключается «борьба в источнике».
Поэтому центр тяжести мероприятий переносится на создание новых технологий а также устройств снижающих вредное влияние технологических процессов на обслуживающий персонал на создание эффективных организационных и управленческих воздействий.
1.Безопасность труда на проектируемом объекте.
1.1.Характеристика безопасности применяемого в проекте оборудования технических устройств производственных процессов. Нормирование условий труда на рабочих местах выбор методов и средств защиты от ОВПФ при выполнении технологических средств защиты в соответствии с нормативными документами ССБТ.
Условия труда на рабочих местах производственных помещений и площадок складываются под воздействием большого числа факторов различных по своей природе формам проявления характеру действия на человека. В соответствии с ГОСТ 12.01.003-74* (СТ СЭВ 790-77) опасные и вредные производственные факторы подразделяются по своему действию на следующие группы: физические химические биологические психофизические.
Физически вредными производственными факторами являются повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны высокий уровень шума и вибрации недостаточная освещенность рабочей зоны и т.д.
Оборудование на проектируемом участке должно регулярно проходить технический осмотр в ходе которого определяется его безопасность и соответствие требованиям норм экологической безопасности.
Оборудование применяемое на участке должно быть снабжено специальными защитными и оградительными устройствами которые уменьшают риск травмирования рабочих.
Микроклимат на рабочем месте в производственных помещениях определяется температурой воздуха относительной влажностью скоростью движения воздуха барометрическим давлением и интенсивностью теплового излучения от нагретых поверхностей.
Производственные помещения должны соответствовать требованиям СНиП 11-2-80 СНиП 11-89-80 санитарных норм проектирования промышленных предприятий СН 245-71. Бытовые помещения должны соответствовать требованиям СНиП 11-92-76.
Естественное и искусственное освещение производственных помещений должно соответствовать требованиям СНиП 11-4-79.
Уровень шума не должен превышать 80 дБА.
На случай пожара в цехе должны быть предусмотрены средства пожаротушения и эвакуационные выходы.
На участке должна быть естественная и общеобменная вентиляция.
Местная вентиляция должна обеспечивать удаление пыли мелкой стружки и аэрозолей СОЖ из рабочей зоны станков.
1.2. Выбор средств защиты от электромагнитных полей и оценка их эффективности.
Электромагнитное поле (ЭМП) представляет особую форму материи. Всякая электрически заряженная частица окружена электромагнитным полем составляющим с ней единое целое. Но электромагнитное поле может существовать и в свободном отделенном от заряженных частиц состоянии в виде движущихся со скоростью близкой к 3 - 108 мс фотонов или вообще в виде излученного движущегося с этой скоростью электромагнитного поля (электромагнитных волн).
Движущееся ЭМП (электромагнитное излучение - ЭМИ) характеризуется векторами напряженности электрического Е(Вм) и магнитного Н(Ам) полей которые отражают силовые свойства ЭМП.
Естественными источниками электромагнитных полей и излучений являются прежде всего: атмосферное электричество радиоизлучения солнца и галактик электрическое и магнитное поля Земли. Все промышленные и бытовые электро- и радиоустановки являются источниками искусственных полей и излучений но разной интенсивности. Перечислим наиболее существенные источники этих полей.
Электростатические поля возникают при работе с легко электризующимися материалами и изделиями при эксплуатации высоковольтных установок постоянного тока.
Источниками постоянных и магнитных полей являются: электромагниты с постоянным током и соленоиды магнитопроводы в электрических машинах и аппаратах литые и металлокерамические магниты используемые в радиотехнике.
Источниками электрических полей промышленной частоты (50 Гц) являются: линии электропередач и открытые распределительные устройства включающие коммутационные аппараты устройства защиты и автоматики измерительные приборы сборные соединительные шины вспомогательные устройства а также все высоковольтные установки промышленной частоты.
Магнитные поля промышленной частоты возникают вокруг любых электроустановок и токопроводов промышленной частоты. Чем больше ток тем выше интенсивность магнитного поля.
Воздействие ЭМП на организм человека
Механизм воздействия ЭМП на биологические объекты очень сложен и недостаточно изучен. Но в упрощенном виде это воздействие можно представить следующим образом: в постоянном электрическом поле молекулы из которых состоит тело человека поляризуются и ориентируются по направлению поля: в жидкостях в частности в крови под электрическим воздействием появляются ионы и как следствие токи.
Отрицательное воздействие ЭМП вызывает обратимые а также необратимые изменения в организме: торможение рефлексов понижение кровяного давления (гипотония) замедление сокращений сердца (брадикардия) изменение состава крови в сторону увеличения числа лейкоцитов и уменьшения эритроцитов помутнение хрусталика глаза (катаракта).
Методы и средства защиты от воздействия ЭМП
При несоответствии требованиям норм в зависимости от рабочего диапазона частот характера выполняемых работ уровня облучения и необходимой эффективности защиты применяют следующие способы и средства защиты или их комбинации: защита временем и расстоянием; уменьшение параметров излучения непосредственно в самом источнике излучения; экранирование источника излучения; экранирование рабочего места; рациональное размещение установок в рабочем помещении; установление рациональных режимов эксплуатации установок и работы обслуживающего персонала; применение средств предупреждающей сигнализации (световая звуковая и т. д.); выделение зон излучения; применение средств индивидуальной защиты.
Защита временем предусматривает ограничение времени пребывания человека в рабочей зоне если интенсивность облучения превышает нормы установленные при условии облучения в течение смены и применяется когда нет возможности снизить интенсивность облучения до допустимых значений другими способами. Допустимое время пребывания зависит от интенсивности облучения.
Защита расстоянием применяется когда невозможно ослабить интенсивность облучения другими мерами в том числе и сокращением времени пребывания человека в опасной зоне. В этом случае увеличивают расстояние между источником излучения и обслуживающим персоналом. Этот вид защиты основан на быстром уменьшении интенсивности поля с расстоянием.
Уменьшение излучения непосредственно в самом источнике достигается за счет применения согласованных нагрузок и поглотителей мощности. Поглотители мощности ослабляющие интенсивность излучения до 60 дБ (106 раз) и более представляют собой коаксиальные или волноводные линии частично заполненные поглощающими материалами в которых энергия излучения преобразуется в тепловую. Заполнителями служат: чистый графит или в смеси с цементом песком и резиной; пластмассы; порошковое железо в бакелите керамике и т. п.; дерево; вода и ряд других материалов.
Уровень мощности можно снизить также с помощью аттенюаторов (от французского attenuer — уменьшать ослаблять) плавно-переменных и фиксированных. Выпускаемые промышленностью аттенюаторы позволяют ослабить в пределах от 0 до 120 дБ излучение мощностью 01-100 Вт и длиной волны 04-300 см.
Наиболее эффективным и часто применяемым методом защиты от электромагнитных излучений является экранирование самого источника или рабочего места. Формы и размеры экранов разнообразны и соответствуют условиям применения.
Качество экранирования характеризуется степенью ослабления ЭМП называемой эффективностью экранирования.
Экраны делятся на отражающие и поглощающие. Защитное действие отражающих экранов обусловлено тем что воздействующее поле наводит в толще экрана вихревые токи магнитное поле которых направлено противоположно первичному полю. Результирующее поле очень быстро убывает в экране проникая в него на незначительную величину.
На расстоянии равном длине волны ЭМП в проводящей среде почти полностью затухает поэтому для эффективного экранирования толщина стенки экрана должна быть примерно равна длине волны в металле. Глубина проникновения ЭМП высоких и сверхвысоких частот очень мала например для меди она составляет десятые и сотые доли миллиметра поэтому толщину экрана выбирают по конструктивным соображениям.
В ряде случаев для экранирования применяют металлические сетки позволяющие производить осмотр и наблюдение экранированных установок вентиляцию и освещение экранированного пространства. Сетчатые экраны обладают худшими экранирующими свойствами по сравнению со сплошными. Их применяют в тех случаях когда требуется ослабить плотность потока мощности на 20-30 дБ (в 100-1000 раз).
Все экраны должны заземляться. Швы между отдельными листами экрана или сетки должны обеспечивать надежный электрический контакт между соединяемыми элементами.
Средства защиты (экраны кожухи и т. п.) из радиопоглощающих материалов выполняют в виде тонких резиновых ковриков гибких или жестких листов поролона или волокнистой древесины пропитанной соответствующим составом ферромагнитных пластин. Коэффициент отражения указанных материалов не превышает 1-3%. Их склеивают или присоединяют к основе конструкции экрана специальными скрепками.
Электромагнитная энергия излучаемая отдельными элементами электротермических установок и радиотехнической аппаратуры при отсутствии экранов (настройка регулировка испытания) распространяется в помещении отражается от стен и перекрытий частично проходит сквозь них и в небольшой степени рассеивается в них. В результате образования стоячих волн в помещении могут создаваться зоны с повышенной плотностью ЭМИ. Поэтому работы рекомендуется проводить в угловых помещениях первого и последнего этажей зданий.
Для защиты персонала от облучений мощными источниками ЭМИ вне помещений необходимо рационально планировать территорию радиоцентра выносить службы за пределы антенного поля устанавливать безопасные маршруты движения людей экранировать отдельные 3Дания и участки территории.
При выполнении ряда работ необходимо пользоваться средствами индивидуальной защиты к которым относятся комбинезоны и халаты из металлизированной ткани осуществляющие защиту организма человека по принципу сетчатого экрана.
Для защиты глаз от ЭМИ предназначены защитные очки с металлизированными стеклами типа ЗП5-80 (ГОСТ 12.4.013-75).
Для контроля уровней ЭМП применяют различные измерительные приборы в зависимости от диапазона частот. Измерения проводят в зоне нахождения персонала от уровня пола до высоты 2 м через каждые 05 м. Для определения характера распространения и интенсивности ЭМП в цехе или кабине измерения проводятся в точках пересечения координатной сетки со стороной 1 м. Все измерения проводятся при максимальной мощности источника ЭМП.
2. Экологическая безопасность и охрана окружающей среды.
2.1.Экологический анализ проекта воздействия на окружающую среду разрабатываемого объекта выбор методов и средств защиты от негативных воздействий проектируемого объекта.
На окружающую среду и в целом на биосферу крайне отрицательно влияют промышленные загрязнения которые при определенных условиях могут трансформироваться в различные соединения и вызывать нежелательные воздействия на биосферу.
Жесткие выбросы в атмосферу представляют собой аэрозоли образованные мельчайшими капельками распыленных жидкостей (кислот масел СОЖ и т.п.). На участке должны быть предусмотрены средства очистки воздуха.
Производственные сточные воды – воды используемые предприятием и подлежащие обязательной очистке от различных вредных примесей. Т.е. техническую воду должны охлаждать очищать от механических примесей масел разбавлять и затем возвращать в производство.
Промышленные твердые отходы должны собираться и отправляться для переработки.
Тепловое загрязнение биосферы большинством предприятий машиностроения незначительно.
Шум вибрация ультразвук инфразвук должны быть в пределах нормы.
2.2. Шумовые загрязнения окружающей среды. Выбор методов и средств защиты снижения шума.
Шум — это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности (силы) возникающих при механических колебаниях в твердых жидких и газообразных средах. Шум отрицательно влияет на организм человека и в первую очередь на его центральную нервную и сердечно-сосудистую системы. Длительное воздействие шума снижает остроту слуха и зрения повышает кровяное давление утомляет центральную нервную систему в результате чего ослабляется внимание увеличивается количество ошибок в действиях работающего снижается производительность труда. Воздействие шума приводит к появлению профессиональных заболеваний и может явиться также причиной несчастного случая. Источниками производственного шума являются машины оборудование и инструмент.
Органы слуха человека воспринимают звуковые волны с частотой 16 20 000 Гц. Колебания с частотой ниже 20 Гц (инфразвук) и выше 20 000 Гц (ультразвук) не вызывают слуховых ощущений но оказывают биологическое воздействие на организм.
При звуковых колебаниях частиц среды в ней возникает переменное давление которое называют звуковым давлением. Распространение звуковых волн сопровождается переносом энергии величина которой определяется интенсивностью звука. Минимальное звуковое давление и минимальная интенсивность звука различаемые ухом человека называются пороговыми. Интенсивности едва слышимых звуков (порог слышимости) и интенсивность звуков вызывающих болевые ощущения (болевой порог) отличаются друг от друга более чем в миллион раз.
Звуковые колебания различных частот при одинаковых уровнях звукового давления по-разному воздействуют на органы слуха человека. Наиболее благоприятно воздействие звуков более высоких частот.
По частоте шумы подразделяются на низкочастотные (максимум звукового давления в диапозоне частот ниже 400 Гц) среднечастотные (400 1000Гц) и высокочастотные (свыше 1000 Гц).
По характеру спектра шум подразделяется на широкополосный с непрерывным спектром шириной более одной октавы и тональный в спектре которого имеются выраженные дискретные тона.
По временным характеристикам шум подразделяется на постоянный и непостоянный (колеблющийся во времени прерывистый импульсный).
Постоянным считается шум уровень которого за восьмичасовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5дБ непостоянным - более чем на 5 дБ. ГОСТ 12.1.003 – 83 устанавливает предельно – допустимые условия постоянного шума на рабочих местах при которых шум действуя на работающего в течении восьмичасового рабочего дня не приносит вреда здоровью.
Для измерения на рабочих местах уровня шума в октановых полосах частот и общего уровня шума применяют различные типы шумоизмерительной аппаратуры. Наибольшее распространение получили шумомеры состоящие из микрофона воспринимающего звуковую энергию и преобразующего её в электрические сигналы усилителя корректирующих фильтров детектора и стрелочного индикатора со шкалой измеряемой в децибелах.
Производственный шум нарушает информационные связи что вызывает снижение эффективности и безопасности деятельности человека так как высокий уровень шума мешает услышать предупреждающий сигнал опасности. Кроме того шум вызывает обычную усталость. При действии шума снижаются способность сосредоточения внимания точность выполнения работ связанных с приёмом и анализом информации и производительности труда. При постоянном воздействии шума работающие жалуются на бессонницу нарушение зрения вкусовых ощущений расстройство органов пищеварения и т.д. У них отмечается повышенная склонность к неврозам. Энергозатраты организма при выполнении работы в условиях шума больше т.е. работа оказывается более тяжёлой. Шум отрицательно воздействуя на слух человека может вызывать три возможные исхода: временно снизить чувствительность к звукам определённых частот вызвать повреждение органов слуха или мгновенную глухоту. Уровень звука в 130дБ вызывает болевое ощущение а в 150дБ приводит к поражению слуха при любой частоте.
Пределы действия (ПДУ) шума на человека гарантируют что остаточное понижение слуха после 50 лет работы у 90% работающих будет менее 20 дБ т.е. ниже того предела когда это начинает мешать человеку в повседневной жизни. Потеря слуха на 10 дБ практически не замечается.
Средства и методы защиты от шума
Для снижения шума в производственных помещениях применяют различные методы: уменьшение уровня шума в источнике его возникновения; звукопоглощение и звукоизоляция; установка глушителей шума; рациональное размещение оборудования; применение средств индивидуальной защиты.
Наиболее эффективным является борьба с шумом в источнике его возникновения. Шум механизмов возникает вследствие упругих колебаний как всего механизма так и отдельных его деталей. Причины возникновения шума—механические аэродинамические и электрические явления определяемые конструктивными и технологическими особенностями оборудования а также условиями эксплуатации. В связи с этим различают шумы механического аэродинамического и электрического происхождения. Для уменьшения механического шума необходимо своевременно проводить ремонт оборудования заменять ударные процессы на безударные шире применять принудительное смазывание трущихся поверхностей применять балансировку вращающихся частей.
Значительное снижение шума достигается при замене подшипников качения на подшипники скольжения (шум снижается на 10 15 дБ) зубчатых и цепных передач клиноременными и зубчатоременными передачами металлических деталей - деталями из пластмасс.
Снижение аэродинамического шума можно добиться уменьшением скорости газового потока улучшением аэродинамики конструкции звукоизоляции и установкой глушителей. Электромагнитные шумы снижают конструктивными изменениями в электрических машинах.
Широкое применение получили методы снижения шума на пути его распространения посредством установки звукоизолирующих и звукопоглощающих преград в виде экранов перегородок кожухов кабин и др. Физическая сущность звукоизолирующих преград состоит в том что наибольшая часть звуковой энергии отражается от специально выполненных массивных ограждений из плотных твердых материалов (металла дерева пластмасс бетона и др.) и только незначительная часть проникает через ограждение. Уменьшение шума в звукопоглощающих преградах обусловлено переходом колебательной энергии в тепловую благодаря внутреннему трению в звукопоглощающих материалах. Хорошие звукопоглощающие свойства имеют легкие и пористые материалы (минеральный войлок стекловата поролон и т.п.).
Средствами индивидуальной защиты от шума являются ушные вкладыши наушники и шлемофоны. Эффективность индивидуальных средств защиты зависит от используемых материалов конструкции силы прижатия правильности ношения. Ушные вкладыши вставляют в слуховой канал уха. Их изготовляют из легкого каучука эластичных пластмасс резины эбонита и ультратонкого волокна. Они позволяют снизить уровень звукового давления на 10 15 дБ. В условиях повышенного шума рекомендуется применять наушники которые обеспечивают надежную защиту органов слуха. Так наушники ВЦНИОТ снижают уровень звукового давления на 7 38 дБ в диапазоне частот 125 8000 Гц. Для предохранения от воздействия шума с общим уровнем 120 дБ и выше рекомендуется применять шлемофоны которые герметично закрывают всю околоушную область и снижают уровень звукового давления на 30 40 дБ в диапазоне частот 125 8000 Гц.
3. Безопасность проекта в чрезвычайных ситуациях.
3.1. Анализ вероятных ЧС
Понятие «чрезвычайный» трактуется как «исключительный очень большой превосходящий все» (Ожегов С. И. Словарь русского языка). Словосочетание «чрезвычайная ситуация» относится к совокупности опасных событий или явлений приводящих к нарушению безопасности жизнедеятельности.
Чрезвычайная ситуация - это неожиданная внезапно возникшая обстановка на определенной территории или объекте экономики в результате аварии катастрофы опасного природного явления или стихийного бедствия которые могут привести к человеческим жертвам ущербу здоровью людей или окружающей среде материальным потерям и нарушению условии жизнедеятельности людей. ЧС классифицируются:
-по причине возникновения: преднамеренные и не преднамеренные;
-по природе возникновения: техногенные природные экологические биологические антропогенные комбинированные;
-по скорости развития: взрывные внезапные скоротечные плавные;
-по масштабам распространения последствий: локальные местные территориальные региональные федеральные трансграничные;
-по возможности предотвращения ЧС: неизбежные (например природные) и предотвращаемые (например техногенные социальные).
К техногенным относятся ЧС происхождение которых связано с техническими объектами: взрывы пожары аварии на химически опасных объектах выбросы радиоактивных веществ на радиационно опасных объектах аварии с выбросом экологически опасных веществ обрушение зданий аварии на системах жизнеобеспечения и др.
К природным относятся ЧС связанные с проявлением стихийных сил природы: землетрясения цунами наводнения извержения вулканов оползни сели ураганы смерчи бури природные пожары и др.
К экологическим бедствиям (ЧС) относятся аномальные изменения состояния природной среды: загрязнения биосферы разрушение озонового слоя опустынивание кислотные дожди и т. д.
К биологическим ЧС относятся эпидемии эпизоотии эпифитотии.
Чрезвычайные ситуации характеризуются качественными и количественными критериями. К качественным критериям относятся: временной (внезапность и быстрота развития событий); социально-экологический (человеческие жертвы выведение из хозяйственного оборота больших площадей); социально-психологический (массовые стрессы); экономический.
Основные причины возникновения ЧС:
-внутренние: сложность технологий недостаточная квалификация персонала проектно-конструкторские недоработки физический и моральный износ оборудования низкая трудовая и технологическая дисциплина;
-внешние: стихийные бедствия неожиданное прекращение подачи электроэнергии газа воды технологических продуктов терроризм войны.
Характер развития ЧС
Возникновение ЧС обусловлено наличием остаточного риска. В соответствии с концепцией остаточного риска абсолютную безопасность обеспечить невозможно. Поэтому принимается такая безопасность которую приемлет и может обеспечить общество в данный период времени.
Условия возникновения ЧС: наличие источника риска (давления взрывчатых ядовитых радиоактивных веществ) действие факторов риска (выброс газа взрыв возгорание); нахождение в очаге поражения людей сельскохозяйственных животных и угодий.
Анализ причин и хода развития ЧС различного характера показывает их общую черту - стадийность. Выделяют пять стадий (периодов) развития ЧС:
-накопления отрицательных эффектов приводящих к аварии;
-период развития катастрофы;
-экстремальный период при котором выделяется основная доля энергии;
-период ликвидации последствий.
3.2. Разработка мероприятий по обеспечению устойчивости работы проектируемого объекта в условиях ЧС.
Обеспечение устойчивой работы проектируемых объектов (ПО) в условиях ЧС мирного и военного времени является одной из основных задач российской системы предупреждения и действий в ЧС (PC ЧС).
Под устойчивостью функционирования проектируемого объекта или другой структуры понимают способность их в чрезвычайных ситуациях противостоять воздействии поражающих факторов с целью поддержания выпуска продукции в запланированном объеме и номенклатуре; предотвращения или ограничения угрозы жизни и здоровья персонала населения и материального ущерба также обеспечения восстановления нарушенного производства в минимально короткие сроки. На устойчивость работы ПО в ЧС влияют следующие факторы:
-надежность защиты персонала;
-способность противостоять поражающим факторам основных производственных фондов (ОПФ);
-технологического оборудования (ТО) систем энергообеспечения материально-технического обеспечения и сбыта;
-подготовленность к ведению спасательных и других
неотложных работ (СиДНР) и работ по восстановлению производства а также надежность и непрерывность управления.
Перечисленные факторы определяют и основные требования к устойчивому функционированию ПО и изложены в Нормах проектирования инженерно-технических мероприятий (ИТМ-ГО).
Оценка устойчивости ПО к воздействию поражающих факторов различных ЧС заключается в:
-в выявлении наиболее вероятных ЧС в данном районе;
-анализе и оценке поражающих факторов ЧС;
-определении характеристик объекта экономики и его элементов;
-определении максимальных значений поражающих параметров;
-определении основных мероприятий по повышению устойчивости работы ПО (целесообразное повышение предела устойчивости).
Все данные по производству и поражающим факторам ЧС должны быть занесены в «Декларацию по безопасности промышленного объекта».
Главным критерием устойчивости является предел устойчивости ПО к параметрам поражающих факторов ЧС а именно:
-механическим поражающим параметрам - ударная волна высота волны прорыва интенсивность землетрясения;
-тепловому (световому) излучению - тепловой импульс приводящий к воспламенению ожогу;
-химическому заражению (поражению) – поражающая токсическая доза;
-радиоактивному заражению (облучению) – допустимый уровень радиации при котором можно работать допустимая доза облучения;
- морально-психологической устойчивости общества (время адаптации и коэффициент психоэмоциональной устойчивости).
Определение наиболее вероятных ЧС производится исходя из типа ПО характера технологического процесса и особенностей географического района. Например для целлюлозно-бумажного комбината возможно воздействие взрыва химического заражения пожара наводнения (при расположении на реке) землетрясения (при расположении в сейсморайоне).
Максимальные параметры поражающих факторов задаются штабами ГО ЧС.
Оценка степени устойчивости к воздействию механических поражающих факторов заключается: в уточнении предела устойчивости каждого элемента цеха; объекта в целом.
Заключение об устойчивости объекта к механическим поражающим факторам делается путем сопоставления найденного предела устойчивости объекта с ожидаемым. Если найденный предел устойчивости объекта больше ожидаемого то объект устойчив если меньше — не устойчив.
Оценка устойчивости объекта к тепловому (световому) излучению заключается в определении:
-максимального теплового импульса ожидаемого на объекте (на расстоянии);
-степени (I—V) огнестойкости зданий и сооружений
зависящей от температуры возгорания элементов конструкций ;
-категории пожарной опасности производства (А-Д) в выявлении сгораемых элементов (материалов) зданий веществ;
-значений тепловых импульсов при которых происходит воспламенение материалов ;
-предела устойчивости здания к тепловому излучению и сопоставления с ожидаемым максимальным тепловым импульсом.
Пределом устойчивости ПО к воздействию теплового излучения считают min величину теплового (светового) импульса при котором происходит воспламенение горючих материалов и возникновение пожара.
Оценка устойчивости работы ПО при возникновении ЧС химического характера включает: определение времени в течение которого территория объекта будет опасна для людей; анализ химической обстановки ее влияние на производственный процесс и объем защиты персонала.
Пределом устойчивости объекта к химическому заражению является пороговая токсическая доза приводящая к появлению начальных признаков поражения производственного персонала и снижающая его работоспособность.
При нахождении персонала в зданиях токсодоза уменьшится в 2 раза.
Оценка устойчивости работы ПО в условиях радиоактивного заражения (загрязнения) включает: оценку радиационной обстановки определение доз облучения персонала радиационных потерь и потерю трудоспособности.
Предел устойчивости ПО в условиях радиоактивного заражения - это предельное значение уровня радиации на объекте при котором еще возможна производственная деятельность в обычном режиме (двумя сменами) и при этом персонал не получит дозу выше установленной.
Пределами психоэмоциональной устойчивости производственного персонала к поражающим факторам ЧС являются время адаптации человека к условиям ЧС.
Время адаптации зависит от состояния нервной системы человека и характеризуется стадиями:
- витальная реакция - поведение человека направлено на сохранение жизни (15 мин);
- психоэмоциональный шок снижение критической оценки ситуации (3-5 ч);
- психологическая демобилизация паническое настроение (до 3-х суток);
- стабилизация самочувствия (3-10 суток).
Снизить время адаптации человека к условиям ЧС можно психофизиологическим отбором людей практической подготовкой людей по выработке алгоритма действия в конкретной ЧС и тренировкой по использованию СИЗ.
В условиях ЧС возможны стрессы и психические травмы приводящие к появлению «синдрома бедствия» (75% людей).
Психоэмоциональная устойчивость общества в ЧС — это состояние трудоспособности человека его способность эффективно вести спасательные работы.
Повысить психоэмоциональную устойчивость общества в ЧС можно исчерпывающей речевой информацией созданием «зон безопасности» приемом успокаивающих медикаментозных средств и вовлечением людей в активную деятельность по ликвидации ЧС.
Устойчивость энергообеспечения и материально технического обеспечения зависит от устойчивости внешних и внутренних источников энергии устойчивой работы поставщиков сырья комплектующих изделий наличия резервных дублирующих и альтернативных источников снабжения.
Пределом устойчивости работы ПО по источникам энергии и МТО является время бесперебойной работы объекта в автономном режиме .
Для нормальной работы ПО необходимо устойчивое управление в ЧС.
Пределом устойчивости управления является время в течение которого обеспечивается бесперебойное оповещение связь охрана.
После определения предела устойчивости функционирования объекта намечаются и выполняются мероприятия по повышению его устойчивости которые включают:
) Предотвращение причин возникновения ЧС (отказ от потенциально опасного оборудования; совершенствование или перепрофилирование производства; внедрение новых технологий; разработка декларации безопасности; проверка персонала).
) Предотвращение ЧС (внедрение блокирующих устройств в системы автоматики обеспечение безопасности).
) Смягчение последствий ЧС (повышение качественных характеристик оборудования: прочность огнестойкость рациональное размещение оборудования; резервирование; дублирование; создание запасов; аварийная
остановка производства);
) Обеспечение защиты от возможных поражающих факторов расстоянием ограничением времени действия использованием экранов средств индивидуальной и коллективной защиты.
Общие требования к мероприятиям по повышению устойчивости объекта экономики: эффективность и экономичность.
Эффективность достигается комплексной оценкой всех поражающих факторов ЧС.
Экономичность — увязкой мероприятий по предотвращению ЧС с мероприятиями повседневной производственной деятельности предприятия.
Необходимым условием экономичности мероприятий по повышению устойчивости является выполнение условия:
где Ситм — стоимость инженерно-технических мероприятий по повышению устойчивости; Уп — полный ущерб при ЧС.
Чем больше предприятие вкладывает средств в профилактические организационные и инженерно-технические мероприятия тем больше эффективность тем меньше вероятность возникновения ЧС.
Декларация безопасности промышленного производства
Наиболее объективным документом всесторонне характеризующим уровень безопасности потенциально опасного производства является Декларация безопасности.
Декларация разрабатывается в целях обеспечения контроля за соблюдением мер безопасности оценки достаточности и эффективности мероприятий по предупреждению и ликвидации ЧС. Она является документом в котором отражены характер и масштабы опасностей на объекте и выработанные мероприятия по обеспечению промышленной безопасности и готовности к действиям в техногенных ЧС.
Обязательному декларированию подлежат:
) Особо опасные производства на которых одновременно используют производят перерабатывают хранят или транспортируют взрывоопасные (опасные химические) вещества в количестве равном или превышающем пороговые значения.
) Гидротехнические сооружения (включая шлакохранилища горно-металлургических производств).
Декларация разрабатывается самостоятельно или с привлечением организаций имеющих право (лицензию) на экспертизу безопасности промышленного производства. Экспертиза декларации осуществляется по указанию МЧС и Госгортехнадзора России. Срок действия декларации — 5 лет.
Структура декларации безопасности
) Титульный лист и аннотация (наименование декларации и сведения о разработчиках).
) Краткие сведения о промышленном объекте (адрес перечень и количество опасных веществ топография района расположения объекта численность персо-
нала и населения на прилегающих территориях вид страхования объекта порядок возмещения ущерба).
) Анализ опасностей и риска:
- характеристики опасного вещества: формула состав данные о температурах самовоспламенения вспышки и пределах взрьваемости токсичности ПДКВВ ПДКрз способности к реакции воздействие на людей средства защиты первой помощи и меры по переводу в безопасное состояние;
- описание технологической схемы с системой автоматики и запорных устройств технические характеристики;
- распределение опасных веществ на производстве и физические условия их содержания (в аппаратахтрубопроводах бочках на складе);
- сведения об известных авариях (причины сценарии развития поражающие факторы и параметры оценка риска аварии).
Оперативная часть плана локализации ЧС включает: наименование сценария (стадии) аварии предпосылки и признаки аварии способы и технические средства противоаварийной защиты порядок действий по ликвидации аварии.
) Меры по обеспечению технической безопасности (системы контроля профессиональная подготовка персонала).
) Действия в случае промышленной аварии (оповещение защита людей медицинское обеспечение).
) Информирование общественности об опасном промышленном объекте.

Компановка участка.frw

ПЛАНИРОВКА УЧАСТКА.frw

Обрабатывающий центр
Проект участка на базе станков с ЧПУ по изготовлению
Наладка инструментная

Спецификация ИГ Лист1.cdw

Спецификация ПК1.cdw

Список использованных источников.doc

Список используемых источников
Андреев Г.И. Новиков В.Ю. Схиртладзе А.Г. Проектирование технологической оснаски машиностроительного произвовства . Учебное пособие. Под ред. Ю.М. Соломенцева.- м.: Высш. Школа 1999.-415с.
Ансеров М.А. Приспособления для металлорежущих станков 3-е изд. Справочник - М: Машиностроение 1974.-652 с.
Обработка металлов резанием: Справочник технолога Под общей ред. Панова А.А. – М.: Машиностроение 1988. – 736с.
Эффективность переналаживаемых гибких производств. Козловский В. А. Макаров В. М. – Л.: Машиностроение 1985. – 224 с.
В.Н.Орлов. Технология изготовления деталей транспортных машин : Учеб. Пособие.- Курган: Издательство КГУ 2000 – 262 с.
Г.П. Мосталыгин В.Н. Орлов. Проектирование технологических процессов обработки заготовок на станках с ЧПУ: Учеб. пособие. – Курган КМИ 1994.
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.
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
Мосталыгин Г.П. Орлов В.Н. Проектирование технологических процессов обработки заготовок: Учеб. пособие. – Свердловск; УПИ 1991. – 112с.
Мосталыгин Г. П. Толмачевский Н. Н. Технология машиностроения. – М.: Машиностроение 1990. – 287 с. ил.
Справочник технолога – машиностроителя: в 2-х т. Т.1 Под общей ред. Косиловой А.Г. и Мещерякова Р.К. – М.: Машиностроение 1985. – 656с.
Справочник технолога – машиностроителя: в 2-х т. Т.2 Под общей ред. Косиловой А.Г. и Мещерякова Р.К. – М.: Машиностроение 1986. – 496с.
Горбацевич А.Ф. Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учеб. пособие для машиностроительных спец ВУЗов. – Мн.: Высшая школа 1993. – 253с.
Косилова А.Г. Мещеряков Р.К. Калинин М.А. Точность обработки заготовки и припуски в машиностроении: Справочник технолога. – М.: Машиностроение 1976. – 288с.
Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. Ред. совет: Б. Н. Вардашкин (пред.) и др. – М.: Машиностроение 1984. – Т.1 Под ред. Б. Н. Вардашкина А. А. Шатилова 1984. 592 с. ил.
Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. Ред. совет: Б. Н. Вардашкин (пред.) и др. – М.: Машиностроение 1984. – Т.2 Под ред. Б. Н. Вардашкина А. А. Шатилова 1984. 656 с. ил.
Кузнецов Ю.И. Маслов А.Р. Байков А.Н. Оснастка для станков с ЧПУ: Справочник - М: Машиностроение 1990.-512 с
Охрана труда в машиностроении Под общ.ред. Е.Я.Юдина С.В.Белова – 2-е изд. – М:Машиностроение 1983
Безопасность и экологичность проекта: Методические указания к выполнению раздела “ Безопасность и экологичность проекта в дипломных проектах для специальностей 12.0112.02.-Курган : Изд-во КМИ 1993.-33 с.
А. П. Кузьмин. Управление безопасностью жизнедеятельности. – Свердловск. УПИ 1991
Защита от шума: Справочник проектировщика Под. ред. Е.Я.Юдина. - М.: Стройиздат 1974
Выбор способа изготовления заготовок. Методические указания к выполнению практических занятий курсовому и дипломному проектированию для студентов направлений(специальностей) 552900(120100)550200(110200)551400(150100150300).- Курган: Изд-во КМИ1997.-78с.
Классификация и выбор систем складирования транспортирования и инструментального обеспечения гибких автоматизированных производств: Учеб. пособие Ю.И.Моисеев В.А.Котюк.- Курган: КМИ1993.-58с.
Методические указания для выполнения организационно-экономической части дипломного проекта специальности 120100 «Технология машиностроения»Л.М.Семенова Л.А. Трубин.- Курган:КМИ1999-14с.
Технология автоматизированного производства: Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальностей 120100 Г.П. Мосталыгин В.Н.Орлов Ю.И. Моисеев М. В. Давыдова.-Курган:КМИ1996-44с.
Мельников Г.Н. Вороненко В.П. Проектирование механосборочных цехов; Учебник для студентов машиностроит. Специальностей вузов Под ред. А.М. Дальского-М.;Машиностроение1990.-352с
Вальков В.М. Контроль в ГАП.- Л.: Машиностроение Ленингр.отд-ние 1986.-232с.ил.
Методические указания к выполнению лабораторной работы «Автоматизированный контроль деталей на многоцелевом станке с ЧПУ» для студентов специальностей 12.0112.02 В.А. Котюк- Курган:КМИ1989-16с
Д.С. Шрайбер. Ультрозвуковая дефектоскопия Под ред. Е.Н. Берлина-М:Металлургия1965-391с.
Денель А.К. Деффектоскопия металлов. Изд. 2-е перераб. и доп.- М:Металлургия1972-304с.
Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник. В 2-х кн. Под ред. В.В. Клюева. Кн.1.-М:Машиностроение1976-391с.
Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник. В 2-х кн. Под ред. В.В. Клюева. Кн.2.-М:Машиностроение1976-326 с.

база.cdw

Наладка 02.frw

Инструменты повернуты от рабочего положения на 90
Обрабатывающий центр ИР500ПМФ4
Резец расточный Т15К6 МН 619-64
Сверло центровочное
15 Р6М5 ГОСТ14952-75
Метчик М10-6Н Р6М5 ГОСТ9150-81
Обрабатывающий центр
Проект участка на базе станков с ЧПУ по изготовлению
Наладка инструментная

Схемы измерения.cdw

Число и место расположение точек контакта щупа
с измеряемой поверхностью
Обрабатывающий центр
Схемы автоматического
Проект участка на базе станков с ЧПУ по изготовлению
Расстояние между центрами отверстий
Расстояние между плоскостями

Экономика.doc

7.Организационно-Экономический раздел
В данном дипломном проекте проектируется новый производственный участок механической обработки деталей типа корпус. Участок разрабатывается на основе анализа базового производственного участка путем его модернизации. Внедряется высоко универсальное автоматизированное оборудование высвобождаются площади оптимизируются режимы резания повышается безопасность внедряемого оборудования снижаются затраты на материалы энергоносители значительно уменьшается число рабочих особенно рабочих низко квалифицированного труда снижаются затраты на заработную плату соответственно снижается себестоимость изделия.
Для определения перечисленных показателей используем методику изложенную в [ 39 ] а также данные полученные на базовом предприятии во время прохождения преддипломной практики.
ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОЕКТА
Размер необходимых инвестиций15600 тыс. руб.
Срок окупаемости проекта 43 лет
Чистая дисконтированная стоимость за 5 лет 1400 тыс. руб.
2 Характеристика предприятия
Сильной стороной предприятия является высокая квалификация научно-технического персонала и организация производства.
Слабая сторона это ориентация производства на военный заказ что для условий нашей страны не позволяет получать высокую прибыль низкая заработная плата и низкая автоматизация и механизация производства.
Основная номенклатура выпускаемых изделий:
-транспортная машина специального назначения не имеющая аналогов в мире;
-сельскохозяйственные машины;
-лесоповальное оборудование;
-трансмиссии транспортных средств
На проектируемом участке обрабатывается группа деталей типа корпусов . Они представляют собой небольшие по габаритам детали массой в среднем до 4 кг.
Проектируя новый участок предприятие стремится снизить затраты на материал энергоносители производственные площади заработную плату и повысить производительность тем самым снизить себестоимость продукции.
Загрузка оборудования на участке представлена в таблице. Технология изготовления рассматриваемых деталей представлена в приложениях (комплект технологической документации).
Более подробный анализ технологии изготовления подобных деталей приведен в разделе 2.
Исходные данные для расчетов по проектируемому варианту берем из раздела 5 (номенклатура изготовляемых изделий на участке их годовые объемы выпуска количество потребного оборудования и т.д.) и представленного в приложении комплекта технологической документации а также используем данные полученные во время прохождения практики на базовом предприятии.
Годовой объем выпуска деталей обрабатываемых на участке - 30000Тип производства среднесерийный.
Составим таблицу по расчёту количества рабочих мест на участке и их балансовой стоимости. См. табл.7.1.7.2
Таблица 7.1 Расчет количества рабочих мест на участке и их балансовая стоимость (базовый вариант)
Наименование операции
Занимаемая площадь участка S = 500 м2
Таблица 7.2 Расчет количества рабочих мест на участке и их балансовая стоимость (проектный вариант)
Комбинированная с ЧПУ
Занимаемая площадь участка S = 400 м2
Расчёт капитальных вложений проекта сведён в табл.7.37.4
Расчет капитальных вложений(базовый вариант)
Производств оборудование
Подьемно-транспорт оборуд
Приспособл и инструменты
Расчет капитальных вложений(проектный вариант)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СЕБЕСТОИМОСТИ
Рассчитываются те статьи себестоимости продукции которые различаются в базовом и проектном вариантах.
) Затраты на материал рассчитываются по формуле:
Зм = S (Pmi Цmi – Poi Цoi)(7.1)
Цmi - цена 1 кг материала для стали:
Цoi - цена кг отходов.
m - количество видов деталей
Результаты расчета приведены в таблицах. См. табл. 7.5 и табл. 7.6
Расчет затрат на материалы (базовый вариант)
Годовой объем выпуска
Вес стружки за год кг
Цена материала рубт.
Стоимость материала тыс.руб.
Стоимость стружки руб.
Стоимость 1кг стружкируб.
Змб =56002 тыс. руб.
Расчет затрат на материалы (проектный вариант)
Змп = 49374 тыс. руб.
Итог: Змб-Змп =56003-49374 =6629 тыс. руб.
) Затраты на энергию рассчитываются по формуле:
Зэ= S ti*Ni*Km*Kn*Э (7.2)
Kм = 090 - коэффициент использования мощности;
Kп = 095 - коэффициент местных потерь;
Э = 194 рубкВт ч – тариф на электроэнергию.
Результаты расчетов приведены в таблице. См. табл. 7.7
Расчет затрат на энергию
Итог: Зэп-Зэб =8087-3371 =4716 р.
) Расчет затрат на заработную плату
Расчет заработной платы производственных рабочих
Система оплаты труда повременная:
Зп = ai* ti* Кg*Kc*Кдоп.(7.3)
где ai – часовая тарифная ставка:
Кg- коэффициент доплат к основной заработной плате
Kc – коэффициент отчислений на социальные нужды
Кдоп- коэффициент дополнительной заработной платы
Состав годового фонда заработной платы рабочих приведен в таблице 7.8.
Затраты на заработную плату
Ззпб = 188608 тыс. руб.
Ззпп = 64595 тыс. руб.
Итог: Ззпб – Ззпп = 188608 -64595 =124013 р.
) Затраты времени на текущий ремонт рассчитываются как 4% от стоимости оборудования:
проектный вариантЗтрем = 004*12000150 = 480 тыс. руб.
базовый проект Зтрем = 004*10313610 = 4125 тыс.руб.
) Затраты на амортизацию рассчитываются по формуле
где Fэ - эффективный фонд работы оборудования ч;
Кб - балансовая стоимость оборудования;
На=15% - норма амортизации;
kз - коэффициент загрузки оборудования;
kв - коэффициент выполнения норм.
Результаты расчета приведены в таблице. См табл. 7.9
Затраты на амортизацию
Ау=5987 тыс.руб. – базовый вариант.
Ау=3015 тыс.руб. – проектный вариант.
Результаты расчёта проектного и базового участков сведены в таблицу. См. табл.7.10 и табл. 7.11.
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. Прогноз денежных потоков приведён в таблице
Коэффициент дисконтирования для года t определяется по формуле:
где r - ставка дисконта;
t - количество лет срока окупаемости.
Kg 1 =1(1+0.2)=0.833
Kg 2 =1(1+0.2)2 =0.694
Kg 2 =1(1+0.2)3 =0.578
Kg 2 =1(1+0.2)4 =0.482
Kg 2 =1(1+0.2)5 =0.402
По таблице определяем период окупаемости проекта. Оценка эффективности проекта определяется по показателям чистой дисконтированной стоимости и сроку окупаемости проекта. См. табл. 7.12 и табл.7.13.
Прогноз денежных потоков для 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
проектируемого 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) затраты на текущий ремонт
д) расходы на аммортизацию оборудования
Показатели эффективности проекта
- чистый дисконтированный доход
- период окупаемости инвестиций
Поскольку ЧДС =1400 тыс.руб. что больше 0 а срок окупаемости инвестиций 43 года то данный проект можно считать экономически целесообразным.
Методика расчета взята из 24.

Спецификация ПУ 1.cdw

Экономика.frw

Технико- экономические
Проект участка на базе станков с ЧПУ по изготовлению
а) основные материалы
б) энергия на техноло-
в) Зп производственных
рабочих с отчислениями
г) Затраты на текущий
д) Расходы на амморти-
б)чистый дисконтиро-
в) период окупаемости
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ

Приспособление контрольное.cdw

Техническая характеристика:
Приспособление предназначено для контроля размера 162
Сварка контактная стыковая сопротивлением
Покрытие нерабочих поверхностей - Хим.Окс.прм.
Проект участка на базе станков с ЧПУ по изготовлению

Измерительная головка.cdw

Покрытие нерабочих поверхностей- эмаль кремовая
Обрабатывающий центр
Проект участка на базе станков с ЧПУ по изготовлению

1. Характеристика объекта производства.doc

1.Характеристика объекта производства
Каждое изделие предназначено для выполнения определённого процесса. Под служебным назначением детали понимают максимально уточнённую и чётко сформулированную задачу для решения которой предназначена деталь.
Среди большого разнообразия изделий машиностроительной продукции весьма распространенную группу составляют корпуса которые служат для размещения отдельных деталей механизмов и агрегатов. Являясь важнейшими элементами конструкций машин эти детали должны обеспечивать точность взаимного расположения установленных на них деталей и сборочных единиц как в статическом положении так и при эксплуатации изделия.
Корпусные детали весьма разнообразны по конфигурации и размерам. По служебному назначению и конструктивным формам они подразделяются на следующие группы :
Корпуса коробчатой формы в виде параллелепипеда габаритные размеры которых имеют одинаковый порядок (корпуса редукторов коробок перемены передач и т.п.). Детали этой группы как правило имеют дополнительные стенки ребра и перегородки повышающие их жесткость. Корпуса коробчатой формы выполняются как цельными так и разъемными. При этом плоскость разъема может проходить по осям главных отверстий.
Корпусные детали с гладкими цилиндрическими отверстиями и полостями (блоки цилиндров двигателей и компрессоров корпуса различных цилиндров и гидрораспределителей пневмоаппаратуры). В соответствии со служебным назначением к внутренним цилиндрическим поверхностям предъявляются повышенные требования по точности диаметральных размеров и формы. Эти цилиндрические поверхности обычно работают на изнашивание поэтому к ним предъявляются достаточно высокие требования по шероховатости и износостойкости.
Корпусные детали сложной пространственной геометрической формы (корпуса паровых и газовых турбин центробежных насосов коллекторов тройников вентилей кранов и т.п.). Сложная пространственная форма таких корпусов предназначена для формирования требуемых потоков движения газов или жидкостей. К этой группе относятся также корпусные детали автомобилей такие как: картер заднего моста корпус поворотного рычага и др.
Корпусные детали с направляющими поверхностями (столы каретки салазки и т.п.). В процессе работы эти детали совершают возвратно-поступательное или вращательное движения обеспечивая нормальное функционирование механизмов.
Корпусные детали типа кронштейнов угольников стоек крышек и т.п. Эта группа объединяет наиболее простые по конструкции корпуса которые выполняют функции дополнительных опор для обеспечения требуемой точности относительного положения отдельных механизмов валов зубчатых колес.
Необходимо отметить что деление деталей на группы является условным так как некоторые из них затруднительно отнести к определенной группе и они применяются лишь для удобства пользования общими технологическими решениями.
Для корпусных деталей характерно наличие систем точно обработанных основных отверстий координированных между собой и относительно плоскостей систем крепежных и других мелких отверстий. Для корпусных деталей коробчатого типа характерно наличие развитых плоских поверхностей и основных отверстий на нескольких осях. Эти детали часто выполняют разъемными в диаметральной плоскости основных отверстий (например корпуса коробок передач гусеничных машин) или с отъемной крышкой на которой монтируют вторую опору вала (например корпуса раздаточных коробок колесных машин). У деталей фланцевого типа плоские поверхности обычно являются торцевыми поверхностями основных отверстий.
В соответствии с целевым назначением корпусные детали должны обладать следующими свойствами: прочностью жесткостью герметичностью виброустойчивостью долговечностью.
Прочность является основным критерием работоспособности для корпусных деталей подвергаемых большим нагрузкам главным образом ударным и переменным. Для большинства корпусных деталей весьма существенным является критерий жесткости. Повышенные упругие перемещения в корпусах обычно приводят к неправильной работе механизмов понижению точности работы машин способствуют возникновению колебаний. Герметичность характеризует непроницаемость стенок и соединений корпусов для сохранения смазки жидких и газообразных состояний рабочей среды; она является важным требованием обеспечивающим работоспособность изделий. Долговечность по износу имеет большее значение для корпусных деталей с направляющими или цилиндрами выполненными за одно целое без накладок или гильз.
При изготовлении корпусных деталей должны быть обеспечены в установленных пределах параллельность и перпендикулярность осей основных отверстий относительно друг друга и плоских поверхностей; соосность отверстий для опор валов; заданные межосевые расстояния; точность диаметральных размеров и геометрической формы отверстий; перпендикулярность торцев осям отверстий; прямолинейность плоских поверхностей.
В зависимости от конструктивного исполнения и сложности к корпусным деталям предъявляются следующие технические требования характеризующие различные параметры их геометрической точности:
Точность геометрической формы плоских поверхностей. Она регламентируется как допуск прямолинейности поверхности в заданном направлении на определенной длине и как допуск плоскостности поверхности в пределах ее габаритных размеров. Для поверхностей размерами до 500 мм отклонение от плоскостности обычно находится в пределах 001-007 мм а у ответственных корпусов – 0002-001 мм.
Точность расстояния между двумя параллельными плоскостями. Для большинства деталей она находится в пределах 002-05мм а у корпусных деталей повышенной точности – 0005-001 мм.
Точность относительного поворота плоских базирующих поверхностей. Предельные отклонения от параллельности или перпендикулярности одной плоскости от другой обычно составляют 0015-01 мм на 200 мм длины.
Точность диаметральных размеров и формы отверстий. Диаметры основных отверстий под посадку подшипников соответствуют 6-8-му квалитетам. Отклонения формы отверстий (отклонение от округлости в поперечном сечении и конусообразность или изогнутость в продольном сечении) не должны превышать половины допуска на диаметр отверстия.
Точность относительного положения осей отверстий. Отклонение от соосности отверстий допускается в пределах половины допуска на диаметр меньшего отверстия; отклонение от параллельности осей отверстий составляет 002-005 мм на 100 мм длины. Межосевые расстояния в корпусных деталях выдерживают с допусками обеспечивающими необходимую точность работы собранных в них механизмов. Допуски на межосевые расстояния для цилиндрических зубчатых передач при различных видах сопряжений рекомендуются в пределах от ±15 до ±280 мкм. Допуск на пересечение осей конических передач составляет от ±18 до ±210 мкм на длине образующей делительного конуса 50-800 мм. Отклонения межосевого расстояния червячных передач при 7-9-ой степенях точности и межосевом расстоянии 40-630 мм составляют от ±30 до ±210 мкм. У разъемных корпусов несовпадение отверстий с плоскостью разъема допускается в пределах ±02 мм а при диаметре отверстий более 300 мм – в пределах ±03 мм. Отклонение от перпендикулярности торцевых поверхностей относительно осей отверстия – 001-01 мм на 100 мм радиуса.
Параметры шероховатости плоских базирующих поверхностей Ra = 25-63 мкм поверхностей главных отверстий Ra = 16-016 мкм а для ответственных деталей до Ra = 008 мкм.3
Рассматриваемые в данном дипломном проекте детали типа корпусов относятся к первой группе по назначению и конструктивной форме.
Служебное назначение деталей проектируемого участка:
Корпус №1(деталь -представитель)- данный корпус является корпусом косилки ротационной нависной фронтальной к трактору КМЗ-012. Корпус служит для конической передачи с вала отбора мощности трактора КМЗ-012 на роторы косилки.
Корпус №2- назначение то же самое что и у детали- представителя. Эти корпуса дополняют друг друга при сборке.
Корпус №3-предназначен для установки и фиксации конической пары щестерен которая служит для передачи вращения от двигателя трактора через карданный вал на щетку подметальную.
Корпус №4- при сборке определяет фиксацию и правильное положение деталей редуктора бетоносмесителя.
Корпус №5- при сборке определяет фиксацию и правильное положение деталей редуктора снегоочистителя.
Рассмотрим по подробнее назначение всех поверхностей детали- представителя.
Рис.1. Эскиз детали-представителя
Крепежные отверстия 1 предназначены для крепления корпуса №2 с одной и с другой стороны.
Крепежные отверстия 2 предназначены для крепления предохранительной муфты через которую выходит коническая шестерня которая служит для передачи вращения на валы- шестерни монтируемые в корпуса № 2. С валов- шестерен идет передача вращения на роторы косилки.
Отверстие 3 служит для навески косилки роторной на подвеску трактора
Крепежные отверстия №4 предназначены для крепления крышки которая в случае какой- либо неполадки легко снимается.
Поскольку технические требования и нормы точности машины являются отражением служебного назначения то приступая к разработке технологического процесса её изготовления технологу необходимо глубоко понимать смысл требований которые предъявляются к качеству изготовления детали.
Детали выбранные в качестве объекта для дипломного проекта не очень трудоемки в изготовлении; механической обработке подвергаются плоские поверхности на которых сверлится ряд крепежных отверстий к которым предъявляются невысокие требования по точности. Также обрабатываются точные отверстия что обусловливает необходимость применения специального станочного приспособления.

Заключение.doc

В данной дипломной работе были использованы ранее полученные знания по определению технологичности детали выбору баз методов обработки по расчёту режимов резания и норм технологического времени.
Разработанный маршрутно-операционный технологический процесс содержит операции по обработке заготовки с расчетом режимов резания технологического времени. Описан весь режущий измерительный инструмент и необходимые приспособления.
Были сравнены два технологических процесса и определена экономическая эффективность каждого по норме штучного и штучно-калькуляционного времени.
Были рассмотрены вопросы безопасности и экологичности работы. Также был проведен анализ базового и проектируемого вариантов технологического процесса по экономическим показателям. Т.к. в проектируемом варианте ЧДС=1400 р. а срок окупаемости 43 года то данный проект можно считать экономически целесообразным.
Изучены методы испытания изделий на герметичность(дефектность).
Для выполнения дипломного проекта использовались такие программы как: Microsoft Word Microsoft Excel Mathcad КОМПАС 5.11 Microsoft PowerPoint Intermech.

БЖД.doc

6. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА
Основной целью образования в области БЖД является достижение высокого профессионализма который предусматривает глубокое изучение методов и средств анализа проектирования развития и управления эрготехническими системами являющимися частными конкретными реалиями обшей системы «человек — машина — среда обитания».
Особо остро проявляются проблемы обеспечения безопасности человека непосредственно на предприятиях где зоны формирования различных опасных и вредных факторов практически пронизывают всю производственную среду в которой осуществляется трудовая деятельность персонала.
В то же время проблемы обеспечения безопасности рабочих на современном предприятии можно условно разделить на проблемы характерные для любого объекта хозяйственной деятельности и проблемы связанные со спецификой технологических процессов организации производства и дислокации предприятий.
Так характерной особенностью современного производства является применение на одном предприятии в цехе а часто и на производственном участке самых разнообразных технологических процессов сложных по своей физико-химической основе реализуемых на современном высокопроизводительном оборудовании с использованием широкой номенклатуры технологических материалов. При этом современному производству свойственна также быстрая смена технологий обновление оборудования внедрение новых процессов и материалов которые часто недостаточно изучены с точки зрения негативных последствий их применения.
На большинстве предприятий широко применяются высокотоксичные легковоспламеняющиеся вещества различного рода излучения технологические процессы зачастую сопровождаются значительными уровнями шума вибрации ультра- и инфразвука жесткими и стабильными параметрами микроклимата большинство операций производится в условиях высокого зрительного напряжения запыленности и загазованности.
В то же время на многих предприятиях используются высокомеханизированное и автоматическое оборудование оснащенное электронно-вычислительной техникой поточно-механизированные линии роботы и манипуляторы с программным управлением и другие современные станки и оборудование. В связи с этим увеличивается потенциальная опасность возникновения травмоопасных ситуаций степень риска возникновения профессионального заболевания существенного воздействия условий труда на состояние здоровья работающих.
Иными словами все это разнообразие сложность и новизна технологий определяют в свою очередь многообразие сложность и новизну проблем безопасности причем решать их часто приходится в сжатые сроки не прерывая производство.
Сложность технологических процессов высокие требования к точности технологических режимов в значительной мере исключают возможность непосредственного воздействия на технологические процессы для повышения безопасности т.е. исключается «борьба в источнике».
Поэтому центр тяжести мероприятий переносится на создание новых технологий а также устройств снижающих вредное влияние технологических процессов на обслуживающий персонал на создание эффективных организационных и управленческих воздействий.
1.Безопасность труда на проектируемом объекте.
1.1.Характеристика безопасности применяемого в проекте оборудования технических устройств производственных процессов. Нормирование условий труда на рабочих местах выбор методов и средств защиты от ОВПФ при выполнении технологических средств защиты в соответствии с нормативными документами ССБТ.
Условия труда на рабочих местах производственных помещений и площадок складываются под воздействием большого числа факторов различных по своей природе формам проявления характеру действия на человека. В соответствии с ГОСТ 12.01.003-74* (СТ СЭВ 790-77) опасные и вредные производственные факторы подразделяются по своему действию на следующие группы: физические химические биологические психофизические.
Физически вредными производственными факторами являются повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны высокий уровень шума и вибрации недостаточная освещенность рабочей зоны и т.д.
Оборудование на проектируемом участке должно регулярно проходить технический осмотр в ходе которого определяется его безопасность и соответствие требованиям норм экологической безопасности.
Оборудование применяемое на участке должно быть снабжено специальными защитными и оградительными устройствами которые уменьшают риск травмирования рабочих.
Микроклимат на рабочем месте в производственных помещениях определяется температурой воздуха относительной влажностью скоростью движения воздуха барометрическим давлением и интенсивностью теплового излучения от нагретых поверхностей.
Производственные помещения должны соответствовать требованиям СНиП 11-2-80 СНиП 11-89-80 санитарных норм проектирования промышленных предприятий СН 245-71. Бытовые помещения должны соответствовать требованиям СНиП 11-92-76.
Естественное и искусственное освещение производственных помещений должно соответствовать требованиям СНиП 11-4-79.
Уровень шума не должен превышать 80 дБА.
На случай пожара в цехе должны быть предусмотрены средства пожаротушения и эвакуационные выходы.
На участке должна быть естественная и общеобменная вентиляция.
Местная вентиляция должна обеспечивать удаление пыли мелкой стружки и аэрозолей СОЖ из рабочей зоны станков.
1.2. Выбор средств защиты от электромагнитных полей и оценка их эффективности.
Электромагнитное поле (ЭМП) представляет особую форму материи. Всякая электрически заряженная частица окружена электромагнитным полем составляющим с ней единое целое. Но электромагнитное поле может существовать и в свободном отделенном от заряженных частиц состоянии в виде движущихся со скоростью близкой к 3 - 108 мс фотонов или вообще в виде излученного движущегося с этой скоростью электромагнитного поля (электромагнитных волн).
Движущееся ЭМП (электромагнитное излучение - ЭМИ) характеризуется векторами напряженности электрического Е(Вм) и магнитного Н(Ам) полей которые отражают силовые свойства ЭМП.
Естественными источниками электромагнитных полей и излучений являются прежде всего: атмосферное электричество радиоизлучения солнца и галактик электрическое и магнитное поля Земли. Все промышленные и бытовые электро- и радиоустановки являются источниками искусственных полей и излучений но разной интенсивности. Перечислим наиболее существенные источники этих полей.
Электростатические поля возникают при работе с легко электризующимися материалами и изделиями при эксплуатации высоковольтных установок постоянного тока.
Источниками постоянных и магнитных полей являются: электромагниты с постоянным током и соленоиды магнитопроводы в электрических машинах и аппаратах литые и металлокерамические магниты используемые в радиотехнике.
Источниками электрических полей промышленной частоты (50 Гц) являются: линии электропередач и открытые распределительные устройства включающие коммутационные аппараты устройства защиты и автоматики измерительные приборы сборные соединительные шины вспомогательные устройства а также все высоковольтные установки промышленной частоты.
Магнитные поля промышленной частоты возникают вокруг любых электроустановок и токопроводов промышленной частоты. Чем больше ток тем выше интенсивность магнитного поля.
Воздействие ЭМП на организм человека
Механизм воздействия ЭМП на биологические объекты очень сложен и недостаточно изучен. Но в упрощенном виде это воздействие можно представить следующим образом: в постоянном электрическом поле молекулы из которых состоит тело человека поляризуются и ориентируются по направлению поля: в жидкостях в частности в крови под электрическим воздействием появляются ионы и как следствие токи.
Отрицательное воздействие ЭМП вызывает обратимые а также необратимые изменения в организме: торможение рефлексов понижение кровяного давления (гипотония) замедление сокращений сердца (брадикардия) изменение состава крови в сторону увеличения числа лейкоцитов и уменьшения эритроцитов помутнение хрусталика глаза (катаракта).
Методы и средства защиты от воздействия ЭМП
При несоответствии требованиям норм в зависимости от рабочего диапазона частот характера выполняемых работ уровня облучения и необходимой эффективности защиты применяют следующие способы и средства защиты или их комбинации: защита временем и расстоянием; уменьшение параметров излучения непосредственно в самом источнике излучения; экранирование источника излучения; экранирование рабочего места; рациональное размещение установок в рабочем помещении; установление рациональных режимов эксплуатации установок и работы обслуживающего персонала; применение средств предупреждающей сигнализации (световая звуковая и т. д.); выделение зон излучения; применение средств индивидуальной защиты.
Защита временем предусматривает ограничение времени пребывания человека в рабочей зоне если интенсивность облучения превышает нормы установленные при условии облучения в течение смены и применяется когда нет возможности снизить интенсивность облучения до допустимых значений другими способами. Допустимое время пребывания зависит от интенсивности облучения.
Защита расстоянием применяется когда невозможно ослабить интенсивность облучения другими мерами в том числе и сокращением времени пребывания человека в опасной зоне. В этом случае увеличивают расстояние между источником излучения и обслуживающим персоналом. Этот вид защиты основан на быстром уменьшении интенсивности поля с расстоянием.
Уменьшение излучения непосредственно в самом источнике достигается за счет применения согласованных нагрузок и поглотителей мощности. Поглотители мощности ослабляющие интенсивность излучения до 60 дБ (106 раз) и более представляют собой коаксиальные или волноводные линии частично заполненные поглощающими материалами в которых энергия излучения преобразуется в тепловую. Заполнителями служат: чистый графит или в смеси с цементом песком и резиной; пластмассы; порошковое железо в бакелите керамике и т. п.; дерево; вода и ряд других материалов.
Уровень мощности можно снизить также с помощью аттенюаторов (от французского attenuer — уменьшать ослаблять) плавно-переменных и фиксированных. Выпускаемые промышленностью аттенюаторы позволяют ослабить в пределах от 0 до 120 дБ излучение мощностью 01-100 Вт и длиной волны 04-300 см.
Наиболее эффективным и часто применяемым методом защиты от электромагнитных излучений является экранирование самого источника или рабочего места. Формы и размеры экранов разнообразны и соответствуют условиям применения.
Качество экранирования характеризуется степенью ослабления ЭМП называемой эффективностью экранирования.
Экраны делятся на отражающие и поглощающие. Защитное действие отражающих экранов обусловлено тем что воздействующее поле наводит в толще экрана вихревые токи магнитное поле которых направлено противоположно первичному полю. Результирующее поле очень быстро убывает в экране проникая в него на незначительную величину.
На расстоянии равном длине волны ЭМП в проводящей среде почти полностью затухает поэтому для эффективного экранирования толщина стенки экрана должна быть примерно равна длине волны в металле. Глубина проникновения ЭМП высоких и сверхвысоких частот очень мала например для меди она составляет десятые и сотые доли миллиметра поэтому толщину экрана выбирают по конструктивным соображениям.
В ряде случаев для экранирования применяют металлические сетки позволяющие производить осмотр и наблюдение экранированных установок вентиляцию и освещение экранированного пространства. Сетчатые экраны обладают худшими экранирующими свойствами по сравнению со сплошными. Их применяют в тех случаях когда требуется ослабить плотность потока мощности на 20-30 дБ (в 100-1000 раз).
Все экраны должны заземляться. Швы между отдельными листами экрана или сетки должны обеспечивать надежный электрический контакт между соединяемыми элементами.
Средства защиты (экраны кожухи и т. п.) из радиопоглощающих материалов выполняют в виде тонких резиновых ковриков гибких или жестких листов поролона или волокнистой древесины пропитанной соответствующим составом ферромагнитных пластин. Коэффициент отражения указанных материалов не превышает 1-3%. Их склеивают или присоединяют к основе конструкции экрана специальными скрепками.
Электромагнитная энергия излучаемая отдельными элементами электротермических установок и радиотехнической аппаратуры при отсутствии экранов (настройка регулировка испытания) распространяется в помещении отражается от стен и перекрытий частично проходит сквозь них и в небольшой степени рассеивается в них. В результате образования стоячих волн в помещении могут создаваться зоны с повышенной плотностью ЭМИ. Поэтому работы рекомендуется проводить в угловых помещениях первого и последнего этажей зданий.
Для защиты персонала от облучений мощными источниками ЭМИ вне помещений необходимо рационально планировать территорию радиоцентра выносить службы за пределы антенного поля устанавливать безопасные маршруты движения людей экранировать отдельные 3Дания и участки территории.
При выполнении ряда работ необходимо пользоваться средствами индивидуальной защиты к которым относятся комбинезоны и халаты из металлизированной ткани осуществляющие защиту организма человека по принципу сетчатого экрана.
Для защиты глаз от ЭМИ предназначены защитные очки с металлизированными стеклами типа ЗП5-80 (ГОСТ 12.4.013-75).
Для контроля уровней ЭМП применяют различные измерительные приборы в зависимости от диапазона частот. Измерения проводят в зоне нахождения персонала от уровня пола до высоты 2 м через каждые 05 м. Для определения характера распространения и интенсивности ЭМП в цехе или кабине измерения проводятся в точках пересечения координатной сетки со стороной 1 м. Все измерения проводятся при максимальной мощности источника ЭМП.
2. Экологическая безопасность и охрана окружающей среды.
2.1.Экологический анализ проекта воздействия на окружающую среду разрабатываемого объекта выбор методов и средств защиты от негативных воздействий проектируемого объекта.
На окружающую среду и в целом на биосферу крайне отрицательно влияют промышленные загрязнения которые при определенных условиях могут трансформироваться в различные соединения и вызывать нежелательные воздействия на биосферу.
Жесткие выбросы в атмосферу представляют собой аэрозоли образованные мельчайшими капельками распыленных жидкостей (кислот масел СОЖ и т.п.). На участке должны быть предусмотрены средства очистки воздуха.
Производственные сточные воды – воды используемые предприятием и подлежащие обязательной очистке от различных вредных примесей. Т.е. техническую воду должны охлаждать очищать от механических примесей масел разбавлять и затем возвращать в производство.
Промышленные твердые отходы должны собираться и отправляться для переработки.
Тепловое загрязнение биосферы большинством предприятий машиностроения незначительно.
Шум вибрация ультразвук инфразвук должны быть в пределах нормы.
2.2. Шумовые загрязнения окружающей среды. Выбор методов и средств защиты снижения шума.
Шум — это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности (силы) возникающих при механических колебаниях в твердых жидких и газообразных средах. Шум отрицательно влияет на организм человека и в первую очередь на его центральную нервную и сердечно-сосудистую системы. Длительное воздействие шума снижает остроту слуха и зрения повышает кровяное давление утомляет центральную нервную систему в результате чего ослабляется внимание увеличивается количество ошибок в действиях работающего снижается производительность труда. Воздействие шума приводит к появлению профессиональных заболеваний и может явиться также причиной несчастного случая. Источниками производственного шума являются машины оборудование и инструмент.
Органы слуха человека воспринимают звуковые волны с частотой 16 20 000 Гц. Колебания с частотой ниже 20 Гц (инфразвук) и выше 20 000 Гц (ультразвук) не вызывают слуховых ощущений но оказывают биологическое воздействие на организм.
При звуковых колебаниях частиц среды в ней возникает переменное давление которое называют звуковым давлением. Распространение звуковых волн сопровождается переносом энергии величина которой определяется интенсивностью звука. Минимальное звуковое давление и минимальная интенсивность звука различаемые ухом человека называются пороговыми. Интенсивности едва слышимых звуков (порог слышимости) и интенсивность звуков вызывающих болевые ощущения (болевой порог) отличаются друг от друга более чем в миллион раз.
Звуковые колебания различных частот при одинаковых уровнях звукового давления по-разному воздействуют на органы слуха человека. Наиболее благоприятно воздействие звуков более высоких частот.
По частоте шумы подразделяются на низкочастотные (максимум звукового давления в диапозоне частот ниже 400 Гц) среднечастотные (400 1000Гц) и высокочастотные (свыше 1000 Гц).
По характеру спектра шум подразделяется на широкополосный с непрерывным спектром шириной более одной октавы и тональный в спектре которого имеются выраженные дискретные тона.
По временным характеристикам шум подразделяется на постоянный и непостоянный (колеблющийся во времени прерывистый импульсный).
Постоянным считается шум уровень которого за восьмичасовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5дБ непостоянным - более чем на 5 дБ. ГОСТ 12.1.003 – 83 устанавливает предельно – допустимые условия постоянного шума на рабочих местах при которых шум действуя на работающего в течении восьмичасового рабочего дня не приносит вреда здоровью.
Для измерения на рабочих местах уровня шума в октановых полосах частот и общего уровня шума применяют различные типы шумоизмерительной аппаратуры. Наибольшее распространение получили шумомеры состоящие из микрофона воспринимающего звуковую энергию и преобразующего её в электрические сигналы усилителя корректирующих фильтров детектора и стрелочного индикатора со шкалой измеряемой в децибелах.
Производственный шум нарушает информационные связи что вызывает снижение эффективности и безопасности деятельности человека так как высокий уровень шума мешает услышать предупреждающий сигнал опасности. Кроме того шум вызывает обычную усталость. При действии шума снижаются способность сосредоточения внимания точность выполнения работ связанных с приёмом и анализом информации и производительности труда. При постоянном воздействии шума работающие жалуются на бессонницу нарушение зрения вкусовых ощущений расстройство органов пищеварения и т.д. У них отмечается повышенная склонность к неврозам. Энергозатраты организма при выполнении работы в условиях шума больше т.е. работа оказывается более тяжёлой. Шум отрицательно воздействуя на слух человека может вызывать три возможные исхода: временно снизить чувствительность к звукам определённых частот вызвать повреждение органов слуха или мгновенную глухоту. Уровень звука в 130дБ вызывает болевое ощущение а в 150дБ приводит к поражению слуха при любой частоте.
Пределы действия (ПДУ) шума на человека гарантируют что остаточное понижение слуха после 50 лет работы у 90% работающих будет менее 20 дБ т.е. ниже того предела когда это начинает мешать человеку в повседневной жизни. Потеря слуха на 10 дБ практически не замечается.
Средства и методы защиты от шума
Для снижения шума в производственных помещениях применяют различные методы: уменьшение уровня шума в источнике его возникновения; звукопоглощение и звукоизоляция; установка глушителей шума; рациональное размещение оборудования; применение средств индивидуальной защиты.
Наиболее эффективным является борьба с шумом в источнике его возникновения. Шум механизмов возникает вследствие упругих колебаний как всего механизма так и отдельных его деталей. Причины возникновения шума—механические аэродинамические и электрические явления определяемые конструктивными и технологическими особенностями оборудования а также условиями эксплуатации. В связи с этим различают шумы механического аэродинамического и электрического происхождения. Для уменьшения механического шума необходимо своевременно проводить ремонт оборудования заменять ударные процессы на безударные шире применять принудительное смазывание трущихся поверхностей применять балансировку вращающихся частей.
Значительное снижение шума достигается при замене подшипников качения на подшипники скольжения (шум снижается на 10 15 дБ) зубчатых и цепных передач клиноременными и зубчатоременными передачами металлических деталей - деталями из пластмасс.
Снижение аэродинамического шума можно добиться уменьшением скорости газового потока улучшением аэродинамики конструкции звукоизоляции и установкой глушителей. Электромагнитные шумы снижают конструктивными изменениями в электрических машинах.
Широкое применение получили методы снижения шума на пути его распространения посредством установки звукоизолирующих и звукопоглощающих преград в виде экранов перегородок кожухов кабин и др. Физическая сущность звукоизолирующих преград состоит в том что наибольшая часть звуковой энергии отражается от специально выполненных массивных ограждений из плотных твердых материалов (металла дерева пластмасс бетона и др.) и только незначительная часть проникает через ограждение. Уменьшение шума в звукопоглощающих преградах обусловлено переходом колебательной энергии в тепловую благодаря внутреннему трению в звукопоглощающих материалах. Хорошие звукопоглощающие свойства имеют легкие и пористые материалы (минеральный войлок стекловата поролон и т.п.).
Средствами индивидуальной защиты от шума являются ушные вкладыши наушники и шлемофоны. Эффективность индивидуальных средств защиты зависит от используемых материалов конструкции силы прижатия правильности ношения. Ушные вкладыши вставляют в слуховой канал уха. Их изготовляют из легкого каучука эластичных пластмасс резины эбонита и ультратонкого волокна. Они позволяют снизить уровень звукового давления на 10 15 дБ. В условиях повышенного шума рекомендуется применять наушники которые обеспечивают надежную защиту органов слуха. Так наушники ВЦНИОТ снижают уровень звукового давления на 7 38 дБ в диапазоне частот 125 8000 Гц. Для предохранения от воздействия шума с общим уровнем 120 дБ и выше рекомендуется применять шлемофоны которые герметично закрывают всю околоушную область и снижают уровень звукового давления на 30 40 дБ в диапазоне частот 125 8000 Гц.
3. Безопасность проекта в чрезвычайных ситуациях.
3.1. Анализ вероятных ЧС
Понятие «чрезвычайный» трактуется как «исключительный очень большой превосходящий все» (Ожегов С. И. Словарь русского языка). Словосочетание «чрезвычайная ситуация» относится к совокупности опасных событий или явлений приводящих к нарушению безопасности жизнедеятельности.
Чрезвычайная ситуация - это неожиданная внезапно возникшая обстановка на определенной территории или объекте экономики в результате аварии катастрофы опасного природного явления или стихийного бедствия которые могут привести к человеческим жертвам ущербу здоровью людей или окружающей среде материальным потерям и нарушению условии жизнедеятельности людей. ЧС классифицируются:
-по причине возникновения: преднамеренные и не преднамеренные;
-по природе возникновения: техногенные природные экологические биологические антропогенные комбинированные;
-по скорости развития: взрывные внезапные скоротечные плавные;
-по масштабам распространения последствий: локальные местные территориальные региональные федеральные трансграничные;
-по возможности предотвращения ЧС: неизбежные (например природные) и предотвращаемые (например техногенные социальные).
К техногенным относятся ЧС происхождение которых связано с техническими объектами: взрывы пожары аварии на химически опасных объектах выбросы радиоактивных веществ на радиационно опасных объектах аварии с выбросом экологически опасных веществ обрушение зданий аварии на системах жизнеобеспечения и др.
К природным относятся ЧС связанные с проявлением стихийных сил природы: землетрясения цунами наводнения извержения вулканов оползни сели ураганы смерчи бури природные пожары и др.
К экологическим бедствиям (ЧС) относятся аномальные изменения состояния природной среды: загрязнения биосферы разрушение озонового слоя опустынивание кислотные дожди и т. д.
К биологическим ЧС относятся эпидемии эпизоотии эпифитотии.
Чрезвычайные ситуации характеризуются качественными и количественными критериями. К качественным критериям относятся: временной (внезапность и быстрота развития событий); социально-экологический (человеческие жертвы выведение из хозяйственного оборота больших площадей); социально-психологический (массовые стрессы); экономический.
Основные причины возникновения ЧС:
-внутренние: сложность технологий недостаточная квалификация персонала проектно-конструкторские недоработки физический и моральный износ оборудования низкая трудовая и технологическая дисциплина;
-внешние: стихийные бедствия неожиданное прекращение подачи электроэнергии газа воды технологических продуктов терроризм войны.
Характер развития ЧС
Возникновение ЧС обусловлено наличием остаточного риска. В соответствии с концепцией остаточного риска абсолютную безопасность обеспечить невозможно. Поэтому принимается такая безопасность которую приемлет и может обеспечить общество в данный период времени.
Условия возникновения ЧС: наличие источника риска (давления взрывчатых ядовитых радиоактивных веществ) действие факторов риска (выброс газа взрыв возгорание); нахождение в очаге поражения людей сельскохозяйственных животных и угодий.
Анализ причин и хода развития ЧС различного характера показывает их общую черту - стадийность. Выделяют пять стадий (периодов) развития ЧС:
-накопления отрицательных эффектов приводящих к аварии;
-период развития катастрофы;
-экстремальный период при котором выделяется основная доля энергии;
-период ликвидации последствий.
3.2. Разработка мероприятий по обеспечению устойчивости работы проектируемого объекта в условиях ЧС.
Обеспечение устойчивой работы проектируемых объектов (ПО) в условиях ЧС мирного и военного времени является одной из основных задач российской системы предупреждения и действий в ЧС (PC ЧС).
Под устойчивостью функционирования проектируемого объекта или другой структуры понимают способность их в чрезвычайных ситуациях противостоять воздействии поражающих факторов с целью поддержания выпуска продукции в запланированном объеме и номенклатуре; предотвращения или ограничения угрозы жизни и здоровья персонала населения и материального ущерба также обеспечения восстановления нарушенного производства в минимально короткие сроки. На устойчивость работы ПО в ЧС влияют следующие факторы:
-надежность защиты персонала;
-способность противостоять поражающим факторам основных производственных фондов (ОПФ);
-технологического оборудования (ТО) систем энергообеспечения материально-технического обеспечения и сбыта;
-подготовленность к ведению спасательных и других
неотложных работ (СиДНР) и работ по восстановлению производства а также надежность и непрерывность управления.
Перечисленные факторы определяют и основные требования к устойчивому функционированию ПО и изложены в Нормах проектирования инженерно-технических мероприятий (ИТМ-ГО).
Оценка устойчивости ПО к воздействию поражающих факторов различных ЧС заключается в:
-в выявлении наиболее вероятных ЧС в данном районе;
-анализе и оценке поражающих факторов ЧС;
-определении характеристик объекта экономики и его элементов;
-определении максимальных значений поражающих параметров;
-определении основных мероприятий по повышению устойчивости работы ПО (целесообразное повышение предела устойчивости).
Все данные по производству и поражающим факторам ЧС должны быть занесены в «Декларацию по безопасности промышленного объекта».
Главным критерием устойчивости является предел устойчивости ПО к параметрам поражающих факторов ЧС а именно:
-механическим поражающим параметрам - ударная волна высота волны прорыва интенсивность землетрясения;
-тепловому (световому) излучению - тепловой импульс приводящий к воспламенению ожогу;
-химическому заражению (поражению) – поражающая токсическая доза;
-радиоактивному заражению (облучению) – допустимый уровень радиации при котором можно работать допустимая доза облучения;
- морально-психологической устойчивости общества (время адаптации и коэффициент психоэмоциональной устойчивости).
Определение наиболее вероятных ЧС производится исходя из типа ПО характера технологического процесса и особенностей географического района. Например для целлюлозно-бумажного комбината возможно воздействие взрыва химического заражения пожара наводнения (при расположении на реке) землетрясения (при расположении в сейсморайоне).
Максимальные параметры поражающих факторов задаются штабами ГО ЧС.
Оценка степени устойчивости к воздействию механических поражающих факторов заключается: в уточнении предела устойчивости каждого элемента цеха; объекта в целом.
Заключение об устойчивости объекта к механическим поражающим факторам делается путем сопоставления найденного предела устойчивости объекта с ожидаемым. Если найденный предел устойчивости объекта больше ожидаемого то объект устойчив если меньше — не устойчив.
Оценка устойчивости объекта к тепловому (световому) излучению заключается в определении:
-максимального теплового импульса ожидаемого на объекте (на расстоянии);
-степени (I—V) огнестойкости зданий и сооружений
зависящей от температуры возгорания элементов конструкций ;
-категории пожарной опасности производства (А-Д) в выявлении сгораемых элементов (материалов) зданий веществ;
-значений тепловых импульсов при которых происходит воспламенение материалов ;
-предела устойчивости здания к тепловому излучению и сопоставления с ожидаемым максимальным тепловым импульсом.
Пределом устойчивости ПО к воздействию теплового излучения считают min величину теплового (светового) импульса при котором происходит воспламенение горючих материалов и возникновение пожара.
Оценка устойчивости работы ПО при возникновении ЧС химического характера включает: определение времени в течение которого территория объекта будет опасна для людей; анализ химической обстановки ее влияние на производственный процесс и объем защиты персонала.
Пределом устойчивости объекта к химическому заражению является пороговая токсическая доза приводящая к появлению начальных признаков поражения производственного персонала и снижающая его работоспособность.
При нахождении персонала в зданиях токсодоза уменьшится в 2 раза.
Оценка устойчивости работы ПО в условиях радиоактивного заражения (загрязнения) включает: оценку радиационной обстановки определение доз облучения персонала радиационных потерь и потерю трудоспособности.
Предел устойчивости ПО в условиях радиоактивного заражения - это предельное значение уровня радиации на объекте при котором еще возможна производственная деятельность в обычном режиме (двумя сменами) и при этом персонал не получит дозу выше установленной.
Пределами психоэмоциональной устойчивости производственного персонала к поражающим факторам ЧС являются время адаптации человека к условиям ЧС.
Время адаптации зависит от состояния нервной системы человека и характеризуется стадиями:
- витальная реакция - поведение человека направлено на сохранение жизни (15 мин);
- психоэмоциональный шок снижение критической оценки ситуации (3-5 ч);
- психологическая демобилизация паническое настроение (до 3-х суток);
- стабилизация самочувствия (3-10 суток).
Снизить время адаптации человека к условиям ЧС можно психофизиологическим отбором людей практической подготовкой людей по выработке алгоритма действия в конкретной ЧС и тренировкой по использованию СИЗ.
В условиях ЧС возможны стрессы и психические травмы приводящие к появлению «синдрома бедствия» (75% людей).
Психоэмоциональная устойчивость общества в ЧС — это состояние трудоспособности человека его способность эффективно вести спасательные работы.
Повысить психоэмоциональную устойчивость общества в ЧС можно исчерпывающей речевой информацией созданием «зон безопасности» приемом успокаивающих медикаментозных средств и вовлечением людей в активную деятельность по ликвидации ЧС.
Устойчивость энергообеспечения и материально технического обеспечения зависит от устойчивости внешних и внутренних источников энергии устойчивой работы поставщиков сырья комплектующих изделий наличия резервных дублирующих и альтернативных источников снабжения.
Пределом устойчивости работы ПО по источникам энергии и МТО является время бесперебойной работы объекта в автономном режиме .
Для нормальной работы ПО необходимо устойчивое управление в ЧС.
Пределом устойчивости управления является время в течение которого обеспечивается бесперебойное оповещение связь охрана.
После определения предела устойчивости функционирования объекта намечаются и выполняются мероприятия по повышению его устойчивости которые включают:
) Предотвращение причин возникновения ЧС (отказ от потенциально опасного оборудования; совершенствование или перепрофилирование производства; внедрение новых технологий; разработка декларации безопасности; проверка персонала).
) Предотвращение ЧС (внедрение блокирующих устройств в системы автоматики обеспечение безопасности).
) Смягчение последствий ЧС (повышение качественных характеристик оборудования: прочность огнестойкость рациональное размещение оборудования; резервирование; дублирование; создание запасов; аварийная
остановка производства);
) Обеспечение защиты от возможных поражающих факторов расстоянием ограничением времени действия использованием экранов средств индивидуальной и коллективной защиты.
Общие требования к мероприятиям по повышению устойчивости объекта экономики: эффективность и экономичность.
Эффективность достигается комплексной оценкой всех поражающих факторов ЧС.
Экономичность — увязкой мероприятий по предотвращению ЧС с мероприятиями повседневной производственной деятельности предприятия.
Необходимым условием экономичности мероприятий по повышению устойчивости является выполнение условия:
где Ситм — стоимость инженерно-технических мероприятий по повышению устойчивости; Уп — полный ущерб при ЧС.
Чем больше предприятие вкладывает средств в профилактические организационные и инженерно-технические мероприятия тем больше эффективность тем меньше вероятность возникновения ЧС.
Декларация безопасности промышленного производства
Наиболее объективным документом всесторонне характеризующим уровень безопасности потенциально опасного производства является Декларация безопасности.
Декларация разрабатывается в целях обеспечения контроля за соблюдением мер безопасности оценки достаточности и эффективности мероприятий по предупреждению и ликвидации ЧС. Она является документом в котором отражены характер и масштабы опасностей на объекте и выработанные мероприятия по обеспечению промышленной безопасности и готовности к действиям в техногенных ЧС.
Обязательному декларированию подлежат:
) Особо опасные производства на которых одновременно используют производят перерабатывают хранят или транспортируют взрывоопасные (опасные химические) вещества в количестве равном или превышающем пороговые значения.
) Гидротехнические сооружения (включая шлакохранилища горно-металлургических производств).
Декларация разрабатывается самостоятельно или с привлечением организаций имеющих право (лицензию) на экспертизу безопасности промышленного производства. Экспертиза декларации осуществляется по указанию МЧС и Госгортехнадзора России. Срок действия декларации — 5 лет.
Структура декларации безопасности
) Титульный лист и аннотация (наименование декларации и сведения о разработчиках).
) Краткие сведения о промышленном объекте (адрес перечень и количество опасных веществ топография района расположения объекта численность персо-
нала и населения на прилегающих территориях вид страхования объекта порядок возмещения ущерба).
) Анализ опасностей и риска:
- характеристики опасного вещества: формула состав данные о температурах самовоспламенения вспышки и пределах взрьваемости токсичности ПДКВВ ПДКрз способности к реакции воздействие на людей средства защиты первой помощи и меры по переводу в безопасное состояние;
- описание технологической схемы с системой автоматики и запорных устройств технические характеристики;
- распределение опасных веществ на производстве и физические условия их содержания (в аппаратахтрубопроводах бочках на складе);
- сведения об известных авариях (причины сценарии развития поражающие факторы и параметры оценка риска аварии).
Оперативная часть плана локализации ЧС включает: наименование сценария (стадии) аварии предпосылки и признаки аварии способы и технические средства противоаварийной защиты порядок действий по ликвидации аварии.
) Меры по обеспечению технической безопасности (системы контроля профессиональная подготовка персонала).
) Действия в случае промышленной аварии (оповещение защита людей медицинское обеспечение).
) Информирование общественности об опасном промышленном объекте.

Сравнительная технология.frw

Проект участка на базе станков с ЧПУ по изготовлению
5 Вертикально-фрезерная
Станок:Вертикально-фрезерный ВМ127
Станок: Обрабатывающий центр ИР500ПМФ4
0 Вертикально-фрезерная
Станок:Вертикально-фрезерный c ЧПУ ГФ2171
0 Вертикально-сверлильная
Станок:Вертикально-сверлильный 2А554
5 Вертикально-сверлильная

Наладка 03.frw

Обрабатывающий центр ИР500ПМФ4
Сверло центровочное
15 Р6М5 ГОСТ14952-75
Нарезать резьбу М6-6Н Р6М5 ГОСТ 9150-81
8Н8 Р6М5 ГОСТ12489-71
Н8 Т15К6 ГОСТ1672-71
Инструменты повернуты от рабочего положения на 90
Обрабатывающий центр
Проект участка на базе станков с ЧПУ по изготовлению
Наладка инструментная

Планировка.cdw

Условные обозначения:
- аптечка медицинская
Внутрицеховой проезд
Магистральный проезд
График загрузки оборудования
- передаточная тележка
- подвод сжатого воздуха.
- подвод смазочно охлажд. жид.
- подвод электроэнергии.
ПЗР - позиция загрузки-разгрузки

Планировка.doc

5. Производственные расчеты и разработка планировки
Данные о номенклатуре выпускаемых деталей годовом объеме выпуска размере партии для одновременного запуска массах заготовок и деталей а также станкоемкость по операциям представлены ниже.
Годовой объем выпуска деталей на участке – 30000 шт.
Корпус (5046А08.00.000)
Годовой объем выпуска N = 6000 шт
Наибольший габаритный размер детали – 192.5 мм
Масса детали – 3.68 кг
Масса заготовки – 4.6 кг
Корпус (5046А02.01.000) (деталь представитель)
Наибольший габаритный размер детали – 190 мм
Масса детали – 3.6 кг
Масса заготовки – 4.5 кг
Корпус (078.505.0.0104.00)
Наибольший габаритный размер детали – 180 мм
Масса детали –3.5 кг
Масса заготовки – 4.37 кг
Корпус (078.494.0.0066.00)
Наибольший габаритный размер детали – 175 мм
Масса детали –3.4 кг
Масса заготовки – 4.25 кг
Корпус (078.483.0.0115.00)
Наибольший габаритный размер детали – 242.5 мм
Масса детали –6.7 кг
Масса заготовки – 9.57 кг
2 Форма организации выполнения технологических процессов.
Все технологические процессы обрабатываемых на участке деталей представлены в приложении в комплекте технологической документации. На участке выполняются операции механической обработки и промежуточного контроля сборка выполняется на других участках.
Участок спроектирован по принципу подетально-групповой специализации. За каждым рабочим местом закреплена одна технологическая операция. Производство непоточное.
3 Производственная структура участка
Участок предназначен для изготовления корпусных деталей. В состав участка входит оборудование для металлообработки а именно: многоцелевые станки с ЧПУ со сменными столами-спутниками модели ИР500ПМФ4. Кроме станков в структуру участка входит моечно-сушильный агрегат верстак для слесарных работ транспортно-складская система диспетчерский пульт места загрузки-разгрузки деталей контрольно-измерительная машина место для установки деталей в приспособления средства уборки стружки место мастера.
Заготовительные операции производятся вне участка во вспомогательных производствах завода.
4Расчёт количества станков в линии степень их загрузки и
Методика расчета взята из 26.
Расчетное количество станков:
гдеТ –суммарная станкоемкость обработки годового количества деталей на станках данного типоразмера ст-ч.
Фо –эффективный годовой фонд времени работы оборудования ч.
Рассчитаем количество станков ИР500ПМФ4:
Фо=3890 ч – для станков с ЧПУ
Принимаем 3 станка ИР500ПМФ4.
Определим коэффициент загрузки станков ИР500ПМФ4:
где - расчётное количество оборудования
- принятое количество станков.
Ки- коэффициент использования станка принимаем равным 1.
Количество станков с учётом коэффициента использования:
Таким образом окончательно принимаем 3 станка модели ИР500ПМФ4.
КзКи=0721=072 (5.4)
Для наглядности данные по расчету сведем в таблицу 5.1
Количество станков степень их загрузки и использования
Количество станков 3
Количество наименований деталей 5
Средний коэффициент загрузки 072
Годовой объем выпуска деталей на участке 30000
В итоге расчёта получили средний коэффициент загрузки станков 072 что соответствует нормативам предъявляемых к непоточному производству.
5Проектирование подсистем складирования и транспортирования
инструментального обеспечения
Методика расчета взята из 23
По габаритным размерам и маршрутному техпроцессу изготовления детали- представителя для выполнения 2-х операций выбран многоцелевой станок с ЧПУ со сменными столами-спутниками модели ИР500ПМФ4.
Краткие сведения о станке
Размеры стола-спутника мм .500 х 500
Емкость инструментального магазина ..30
Габаритные размеры станка ..4450 х 4655 х 3100
По произведенным выше расчетам принимаем число станков на участке 3 при среднем коэффициенте загрузки 0.88.
Кроме трех многоцелевых станков модели ИР500ПМФ4 в состав системы основного технологического оборудования входят:
-моечно- сушильный агрегат МСА-031 с габаритными размерами
-координатно- измерительная машина с габаритными размерами
-- верстак с габаритными размерами 1400 х 1000 х1000
5.1.Расчет характеристик склада
Заготовки хранятся в приспособлениях-спутниках. На каждый типоразмер рассчитываются несколько спутников исходя из партиии заготовок данного типоразмера.
Zсп – минимальное количество спутников
Тц- полное время цикла
Кнаим- количество наименований деталеустановок изготовляемых в течении месяца
где F - месячный фонд времени работы станка ч;
S = 3- число станков в ГПС;
Тср - средняя станкоемкость изготовления одной деталеустановки мин.
m - число операций технологического процеса изготовления детали-представителя; m=2
N = 500 шт.- месячный объем выпуска деталей-представителей
Принимаем Кнаим =11 шт.
Транспортирование осуществляется по следующему маршруту: стеллаж- позиция загрузки-разгрузки – станок1(оп 05)- моечно-сушильный агрегат – позиция загрузки-разгрузки -стеллаж – позиция загрузки-разгрузки – станок23(оп 10) - вестак –моечно-сушительный агрегат – координатно-измерительная машина– позиция загрузки-разгрузки- стеллаж
Определим размеры склада.
По размерам стола-спутника выбираем размеры ячейки склада
0 х 600 х 6000. Расположим склад за станками перпендикулярно к ним. Тогда при длине склада 15000 мм в одном ярусе разместится 25 ячеек а емкость склада при 6-ти ярусах составит 150 ячеек.
Рассчитаем высоту склада:
Н = 600*6+450= 4050 мм
Для обслуживания склада по табл. 1.4 выбираем кран-штабелер типа СТ-ТТС – 025. Высота стеллажа с учетом расстояния от рельсового пути до нижнего рабочего положения грузозахватного органа равна 4050мм что не превышает высоты стеллажа(4600 мм) по технической характеристики крана штабелера.
5.2 Расчет количества позиций загрузки- разгрузки
Тпзр =2 мин- трудоемкость переходов операции загрузки-разгрузки на
- количество деталеустановок проходящих через позицию в течение месяца
Fпзр=ч- нормативный годовой фонд времени рабочего
Следовательно для обеспечения нормальной работы достаточно одной позиции загрузки-разгрузки.
5.3.Расчет количества транспортных устройств и их загрузки
Для определения числа перемещений транспортного устройства в месяц рассмотрим маршрут обработки детали-представителя.
позиция загрузки-разгрузки – стеллаж4
позиция загрузки-разгрузки – станок 5
Расчет средних длин перемещений по вертикали и по горизонтали произведем графо-аналитическим способом
Средние длины перемещений по горизонтали:
Средняя длина перемещений по вертикали:
Для обслуживания склада выбран кран-штабелер СА-ТСС-0.25 который имеет следующие характеристики:
скорость горизонтального передвижения – V
скорость подъема-опускания – Vy = 18 ммин.
Для обслуживания основного технологического оборудования выбрана передаточная тележка ТПА-0.25 которая имеет следующие характеристики:
Время работы крана-штабелера:
Ткш=(Кстел-поз* Тстел-поз) (5.10)
Время работы передаточной тележки:
Тпт=( Кст-ст *Тст-ст + Кпоз-ст *Тстел-ст) (5.11)
где Кстел-поз - количество перемещений от стелажа к позиции загрузки-разгрузки;
Кст-ст - количество перемещений от станка к станку;
Кпоз-ст - количество перемещений от позиции к станку.
Время одного перемещения Т определяем по формуле:
Т = 2 (Тк + Тпод + Тсп) (5.12)
где Тк – время работы управляющей системы Тк = 002 мин;
Тсп – время съема-установки Тсп = 015 мин;
Тпод – время подхода транспортного устройства мин.
Время подхода рассчитываем по формуле:
позиция загрузки-разгрузки – стеллажТпод = + = 0.2 мин;
позиция – станокТпод = = 0.17мин;
станок – станок Тпод = = 004мин.
Тстел-поз = 2(002 + 02 + 015) = 074;
Тпоз-ст = 2(002 + 017 + 015) = 0.68 мин;
Тст-ст = 2(002 + 004 + 015) = 042 мин.
Ткш=(10000*0.74) = 123 ч
Коэффициент загрузки крана-штабелера: Ккш = = 044
Тпт=(12500*0.68+12500*0.42) = 229 ч
Коэффициент загрузки передаточной тележки: Кпт = = 082
Таким образом расчеты показали что для участка состоящего из 3-х многоцелевых станков ИР500ПМФ4 моечно-сушильного агрегатакоординатно измерительной машины верстака необходимы:
-однорядный 6-ярусный стеллажный склад емкостью 150 ячеек;
-АТСС с раздельными подсистемами складирования и транспортирования у которой :
коэффициент загрузки крана-штабелера Ккш =.0.44
коэффициент загрузки передаточной тележки Кпт =.0.82
5.4 Расчет характеристик инструментального склада
Суммарное число инструментов необходимых для обработки месячной номенклатуры деталеустановок рассчитывается по формуле:
Кин=Кнаим(К1+Кд)(5.14)
где Кнаим- число наименований деталеустановок(рассчитано выше)
К1- число инструментов для обработки одной деталеустановки
Кд- число инструментов дублеров на одну деталеустановку
Емкость центрального инструментального склада определяется как
где Емсi- емкость инструментального магазина i- того станка
s- число станков на участке
Инструменты не поместившиеся в инструментальный магазин при станках будем хранить в таре Т-0.16 600х400х500 по 8 инструментов в каждой. Тогда для оставшихся инструментов потребуется 4 тары. Если инструментальный склад совместить со складом заготовок то он займет 4 оставшиеся ячейки на складе заготовок.
5.5. Расчет загрузки транспорта АСИО
Для расчета количества роботов- операторов(коэффициента загрузки) необходимо знать суммарное время их работы:
где Тро- суммарное время работы робота оператора в течение месяцач
Fро- месячный фонд времени работы робота оператора ч
В АСИО действуют 2 робота опекратора:
-робот- оператор инструментального склада
-робот –оператор для транспортирования и смены инструментов на станках
Время первого робота-оператора определяется по формуле:
tвв= 6*tк+4*tпод+2*tпов+3(tв+tп)+tчк (5.17)
где tк- время передачи управляющей команды от ЭВМ к роботу- оператору; tк=0.02мин
tпод- среднее время подхода робота оператора к заданному гнезду
tпов- время поворота схвата на 180°; tпов=0.05мин
tв- время выполнения роботом- оператором перехода «Взять инструмент»; tв=0.12 мин
tп- время выполнения роботом-оператором перехода «Поставить инструмент»; tп=0.12 мин
tчк- время считывания кода; tчк=0.01 мин
Функции первого робота-оператора будет выполнять выбранный выше кран- штабелер. Тогда среднее время подхода крана- штабелера к гнезду а затем к позиции приема- выдачи составит tпод=0.2 мин
tвв= 6*0.02+4*0.2+2*0.05+3*(0.12+0.12)+0.01=1.75 мин
Время работы второго- робота оператора:
tсм= 4*tк+3*tпод +2(tв+tп) (5.18)
Функции второго робота-оператора выполняет передаточная тележка выбранная выше тогда tпод= 0.17мин
tсм= 4*0.02+3*0.17 +2(0.12+0.12) =1.07 мин
В результате суммарное время роботов- операторов в течение месяца будет равно:
Рассчитаем коэффициенты загрузки роботов-операторов
Кро1=; Кро2=; (5.20)
Таким образом по данному пункту можно сделать следующий общий вывод:
Для данного участка состоящего из 3-х многоцелевых станков ИР500ПМФ4 моечно-сушильного агрегата координатно-измерительной машины верстака необходимы:
-АТССсовмещенной с АСИО с раздельными подсистемами складирования и транспортирования у которой :
средний коэффициент загрузки крана-штабелера Ккш =.0.45
средний коэффициент загрузки передаточной тележки Кпт =.0.83
Проектирование системы удаления стружки.
Методика расчета взята из26.
Для выбора способа удаления и переработки стружки определяют её количество образующееся на 1м2 участка в год.
Данные расчёта представим в виде таблицы 5.2.
Расчет годового объема стружки.
Годовой объем выпуска
Вес стружки за год т
Общая масса стружки образующейся за год- 38.42 т.
Примем приблизительно площадь занимаемую одним станком 25 м2. Тогда общая площадь занимаемая 3-мя станками составит 75 м2.
На 1м2 приходится 0.51 т в год. По результатам расчета принимаем для удаления стружки линейный конвейер который транспортирует стружку на накопительную площадку.
Численность производственных рабочих
В непоточном производстве число рабочих Рс обслуживающих участок механической обработки определим по формуле:
Кз – коэффициент загрузки станка;
Фр – эффективный годовой фонд времени работы рабочего чел-ч;
Км – коэффициент многостаночного обслуживания;
Ки- коэффициент использования станка;
Фо –эффективный годовой фонд времени работы оборудования ч;
Станок ИР500ПМФ4: чел;
Таким образом общее число рабочих – станочников при многостаночном обслуживании равно 5.

Спецификация ИГ Лист2.cdw

Методы дефектоскопии.cdw

Проект участка на базе станков с ЧПУ по изготовлению
Методы неразрушающего контроля
Метод проходной катушки
Метод накладной катушки
Метод магнитного порошка
Магнитографический метод
Люминесцентный метод
Метод падения потенциала
Метод электрического пробоя
Электростатический метод
Метод одинарной термопары
Метод двойной термопары
Метод трибоэлектричесива

Наладка 01.frw

Инструменты повернуты от рабочего положения на 90
Обрабатывающий центр ИР500ПМФ4
Резец расточный Т15К6 МН 619-64
Сверло центровочное
15 Р6М5 ГОСТ14952-75
Обрабатывающий центр
Проект участка на базе станков с ЧПУ по изготовлению
Наладка инструментная

Титульный лист.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КУРГАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра “ Технология машиностроения “
ПРОЕКТ УЧАСТКА НА БАЗЕ СТАНКОВ С ЧПУ
ПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ корпусных деталей
Расчетно-пояснительная записка
Студент группы М-5110 Петренко Е.В.
Направление – Технология машиностроения 55001(120100)
Доц. к. т. н. Гудков П.А.
Ученое звание ученая степень Фамилия И.О.
Доц. к.т.н. Назаров А.К.
Доц. к.т.н. Семенова Л.М.
Канд техн наук профессор Орлов В.Н.

Исследовательский раздел.doc

5. Исследовательский раздел
Исследование деталей на герметичность (дефектность)
Для металлургической промышленности одной из основных задач на предстоящее пятилетие является улучшение качества черных и цветных металлов. Успешное решение этой задачи во многом зависит от условий работы заводских лабораторий играющих большую роль в развитии новой техники а также в освоении внедрении и разработке прогрессивных технологических процессов и методов контроля.
Важнейшее значение имеет внедрение неразрушающих методов контроля позволяющих оценивать качество 100% продукции.
Основные преимущества этих методов контроля выявляются при применении их в серийном производстве тем более что на ряде предприятий начинает ощущаться значительное отставание призводительности труда на этих операциях по сравнению с операциями производства.
Об удельном весе контрольных операций в технологическом процессе свидетельствуют например такие цифры. На металлургических предприятиях выпускающих трубы на контроле занято 18—20% рабочих (тем больше чем выше требования к качеству изделий) при этом разрушению подвергается 10—18% труб от партии. На машиностроительных заводах количество разрушенных деталей может достигать 20—25% от партии поскольку из деталей изготовляют образцы для механических и металлографических испытаний после литья и термической обработки после механической и окончательной термической обработки и т. д.
Широкое внедрение неразрушающих методов контроля позволит избежать столь больших потерь времени и материальных затрат а также обеспечить полную или частичную автоматизацию операций контроля при одновременном значительном повышении качества и надежности продукции.
Важность развития дефектоскопии обусловлена также теми новыми сложившимися задачами которые ставит перед ней стремительный прогресс науки и техники. В ближайшие годы по-видимому получит развитие космическая дефектоскопия. Создание космических станций-спутников сборка которых будет осуществляться в условиях глубокого вакуума при не свойственных для наземных условий температурах и повышенной радиации потребует разработки специальной аппаратуры и методик контроля сварки сборки а также измерений механических и электрофизических характеристик материалов связанных с их эксплуатацией в условиях космоса. Предстоит большая работа связанная с использованием космических лучей в качестве проникающих излучений созданием устройств обеспечивающих регистрацию информации обеспечением полной автоматизации контроля.
Этим объясняется то огромное внимание которое уделяется дефектоскопии в нашей стране и за рубежом. Ни один прогрессивный технологический процесс получения ответственной продукции не рекомендуется для внедрения в промышленность без соответствующей системы неразрушающего контроля.
1.Основные виды дефектов
Сложность вопросов стоящих перед учеными и производственниками-дефектоскопистами объясняется бесконечным множеством дефектов которые могут возникнуть в материалах и изделиях и следовательно большим количеством физических параметров которые необходимо регистрировать.
В табл. 4.1 приведены основные дефекты и дано их краткое описание. Следует иметь в виду что это далеко не полный перечень дефектов которые могут встретиться в материале или изделии и могут быть выявлены методами дефектоскопии т. е. с помощью рентгеновского и γ-просвечивания методом вихревых токов ультразвуковым методом и т.д..
Основные виды дефектов встречающихся в изделиях
Трещины литейного происхождения горячие и холодные
Трещины образовавшиеся в процессе прокатки ковки или штамповки
Трещины межкристаллитные
Коррозия межкристаллитная
Усадочные раковины рыхлоты пористость
Газовые шлаковые и земляные раковины и включения
Трещины в отливках образовавшиеся в результате затрудненной усадки в процессе кристаллизации (горячие трещины) или при дальнейшем охлаждении отливок (холодные)
Поверхностные или внутренние нарушения сплошности. Причина образования — низкая пластичность обрабатываемого материала
Трещины образовавшиеся на поверхности в результате нарушения технологии закалки; имеют вид извилистых прерывающихся линий в изломе — окисленная поверхность
Тончайшие разрывы на поверхности детали — отдельные и в виде сетки чаще всего встречаются в деталях изготовленных из материала с высокой твердостью
Трещины возникшие в результате многократных знакопеременных нагрузок; чаще всего образуются в местах резкого изменения сечений
Трещины по границам зерен; после травления шлифа выявляются в виде сеток; в изломе — гладкая блестящая поверхность
Нарушение сплошности в результате действия коррозии по границам зерен
Открытие или закрытие полости в теле отливки имеющие шероховатую или крупнокристаллическую поверхность иногда окисленную; обычно располагаются в утолщенных местах отливок
Рыхлоты или пористость -локальное скопление мелких а иногда и микроскопических усадочных раковин
Наружные или внутренние полости в теле отливки заполненные газом а также полностью или частично заполненные формовочной смесью или шлаком; могут быть в виде сот гнездовые и одиночные
Внутренние трещины. В изломе флокены имеют вид светлых пятен овальной формы на общем более темном фоне излома на шлифах после травления выявляются как нитевидные трещины
Нарушение сплошности металла в виде расслоений и складок
Нарушение сплошности металла в виде тонких вытянутых вдоль направления деформации закатов с прослойкой включений
Неглубокие узкие канавки или впадины на теле отливок прикрытые слоем металла почти полностью отделенного от отливки прослойкой формовочного материала; слой металла соединен с отливкой только тонким швом
Сквозные или поверхностные щели с закругленными краями и углубления в теле отливки образованные неслившимися потоками преждевременно застывшего металла
Пленки состоящие из окислов металла в теле отливки; могут полностью нарушать сплошность отливки
Отсутствие сплошности между телом сва- риваемых деталей и материалом сварного шва; причина—нарушение технологии сварки
Дефект вызванный малым усилием сжатия электродов при роликовой или точечной сварке; снижает прочность сварочного соединения
В настоящее время отечественной промышленностью освоено производство дефектоскопической аппаратуры позволяющей с большой точностью выявлять различного рода дефекты.
2. Основные методы дефектоскопии. Их краткая
На вооружении дефектоскописта- производственника в настоящее время около 20 методов и способов неразрушающего контроля.
В таблице 4.2 приведена характеристика наиболее эффективных методов дефектоскопии. Рациональное применение и правильное сочетание этих методов дают возможность обнаруживать разнообразные дефекты встречающиеся в металлах.
2 Сравнительные характеристики основных методов дефектоскопии
Обнаруживаемые дефекты измеряе-мые величины контролируемые параметры
Основные характеристики используемой аппаратуры
Различное отраже-ние света от неодно-родностей поверхно-сти контролируемого изделия
Контроль наружныха при использовании специальных приспо-соблений — и внут-ренних поверхностей
Поверхностные тре-щины плены зака-ты заковы рых-лоты и т.д
При контроле невоо-руженным глазом — дефекты протяжен-ностью в десятые доли мм при использовании оптики — протяженностью в несколько сотых долей мм
Простые и биноку-лярные лупы перис-копические устройства для осмотра внутренних поверхностей
Рентгенопро- свечивание
Различное поглоще-ние лучей здоровыми и дефектными сече-ниями изделия
Литье и стыковые сварные соединения. Предельные толщины для промышленных рентгеновских аппаратов мм:
(при применении бетатрона : сталь — до 500 мм)
Поверхностные и глубинные трещины ориентированные вдоль направления луча раковинырых-лоты ликвационные выделениянеметал-лические и шлаковые включения и т. д.
Дефекты протяженностью (в направ-лении луча) >3% (сталь) и >1О% (легкие сплавы) от толщины изделия: Ширина >0025 мм. Размеры проекции дефекта определяются непосредствен-но. Специальными методами можно определить глубину залегания дефекта
Сложная громоздкая и дорогая высоко-вольтная аппаратура требующая специаль-ной защиты от воз-действия лучей и специальных помеще-ний. В отдельных случаях может быть использована пере-носная аппаратура
Массивные литые из-делия и стыковые сварные соединения.
Изделия сложной конфигурации. Просвечивание в полевых условиях
Простая и компактная. Требуется специальная защита от воздействия лучей и специальные помещения.
Притяжение частиц магнитного порошка к местам расположения де-фектов вызывающих рассеивание магнит-ного потока в нама-гниченной детали
Детали и полуфаб-рикаты любой формы из ферромагнитных материалов главным образом из кон-струкционных ста-лей.
Трещины волосо-вины флокены и другие дефекты расположенные на поверхности или неглубоко (до 25—3 мм) под поверх-ностью. Длина де-фекта определяется непосредственно ширина дефекта резко увеличена. Глубина залегания дефекта оценива-ется грубо.
Трещины сечением от 0.01 х 0.01 мм. волосовины сече-нием от 005 х 005 мм
Специальные намаг-ничивающие и размаг-ничивающие устрой-ства работающие от электросети промыш-ленного напряжения. Меры защиты общие для промышленных электроустановок
Регистрация и коли-чественная оценка потока рассеяния с помощью зондов измеряющих постоян-ное магнитное поле или его градиент
Полуфабрикаты и мелкие массовые де-тали (нормали) а также рельсы в эксп-луатации
Те же дефекты но на глубине до 30 мм; измерение толщины листов стенок сосу-дов при двухсторон-нем доступе выявление неоднород-ности структуры
Более компактная (по сравнению с порош-ковым методом) поз-воляющая автоматизи-ровать процесс конт-роля
Регистрация и ко-личественная оценка потока рассеяния с помощью магнито-чувствительной лен-ты
Стыковые сварные швы толщиной до 16 мм
Трещины непро-вар шлаковые и га-зовые включения и другие дефекты сварных соединений
Тонкие трещины и непровары протя-женностью >10% (от толщины сварного соединения)
Переносная с авто-номным питанием для работы в заводских и полевых условиях
Электросопро-тивления
Различное сопро-тивление здоровых и дефектных участков а также участков с различным сечением
Различные изделия простой формы
Толщина листов стенок труб и пустотелых изделий при одностороннем доступе глубина трещин выходящих на поверхность наличие расслоений
Зависит от одно-родности свойств материала изделия от чистоты обработки поверхности и ряда других фак-торов
Электроизмерительная аппаратура снабжен-ная сложной многокон-тактной измерительной головкой
Электроиндуктив-ный (метод вихре-вых токов)
Электромагнитное взаимодействие меж-ду катушкой питае-мой переменным то-ком и изделием на-ходящимся в поле этой катушки
Различные детали и полуфабрикаты из ферромагнитных и неферромагнитных металлов
Нарушения сплош-ности ориентиро-ванные в плоскости непараллельной по-верхности. Химичес-кий состав структурное состояние. Толщина листов и слоя покрытий диа-метр проволоки прутков электропроводность (бескон-тактные измерения).
Трещины глубиной 025 мм
Компактная радио-измерительная аппа-ратура особенно удоб-ная для контроля из-делий в поточном производстве и легко автоматизируемая
Возникновениетер-моэлектродвижущей силы при нагревании контакта разнород-ных металлов
Полуфабрикаты и детали из ферромаг-нитных и неферро-магнитных металлов
Химический сос-тав материала (сор-тировка по маркам) толщина покрытий
Компактная неслож- ная в обращении
Возникновение электродвижущей силы при трении раз-нородных металлов
Химический сос-тав материала (сор-тировка по маркам)
Поверхностные трещины
Электростатичес-кий порошковый
Притяжение поло-жительно заряжен-ных частиц порош-ка к местам распо-ложения трещин на поверхности контролируемой детали
Эмалированные или остеклованные металлические детали а также детали из пластмасс
Трещины с раскры-тием свыше 1 мкм
Предельно простая и безопасная
Цветной капил-лярный
Проявление дефек-тных участков (за-полненных предварительно жидким красителем) на фоне покрытия специаль-но наносимого на деталь
Детали (главным образом литые) из металлов а также из пластмасс
Поверхностные трещины рыхлоты окисные плены засоры зоны пора-женные межкрис-таллитной коррозией и т. д.
Трещины с раскры-тием >0.01 мм и глубиной > 0.03—005 мм. Протяженность определяя-ется непосредствен-но ширина трещин резко искажена (уве-личена)
Предельно простая аппаратура (реактивы весьма токсичны и огнеопасны)
Заполнение поло-сти дефекта жид-костью светящейся при облучении ультрафиолетовым светом
Несколько более сложная аппаратура но не требует применения столь токсичных реак-тивов
Теневой ультразвуковой
С одной стороны объекта с помощью излучателя вводится пучок ультразвуко-вых колебаний а с другой стороны с помощью щупа ре-гистрируется интен-сивность этого пучка
Контроль металлов пластмасс бетона резин для выявления грубых нарушений склейки и других внутренних дефектов
Трещины с раскры-тием свыше 01 мкм
Основан на возбуж-дении в объекте так называемых стоячих волн возникающих при условии интер-ференции вводимых в объект упругих ко-лебаний и колеба-ний отраженных от раздела объект-воз-дух
(измерение толщины материала с односто-ронним доступом)
Зоны коррозийного порожения зоны не-пропая непроклея расслоения
В объект вводятся пачки колебаний иначе импульсы с перерывами 1-5 мкмсек.Если упру-гие колебания воз-никающие в объекте встречают на своем пути препятствие в
виде дефекта то часть их отражется и как эхо попадает об-ратно на излучаю-щую головку
Определениет координат дефектов расположенных на любой глубине под поверхностью метал-лических и неметалл-лических изделий и полуфабрикатов.
Определение разме-ров недоступных из-мерению обычными методами.
Обнаружение зон крупнозернистости
Раковины расслое-ния флокены шла-ковые включения трещины зоны рыхлоты и т. д.
3 Современные разработки приборов для неразрушающего котроля. Их краткая характеристика.
Приведем примеры наиболее популярных разработок на рынке приборов неразрушающего контроля. Следует учесть что это далеко не все имеющиеся новые приборы а лишь их незначительная часть.
Ультразвуковой толщиномер - дефектоскоп для металлических изделий с сухим акустическим контактом.
A1220 предназначен для измерений толщины металлических конструкций и поиска в них пустот и инородных включений при одностороннем доступе.
Состоит из электронного измерительного блока с матричным дисплеем и антенного устройства с 24-элементной антенной решеткой.
-Сухой акустический контакт.
-Одномерное и двухмерное представление эхо-сигналов.
-Цифровой отсчет толщины и глубины дефекта.
-Автоматическая адаптация к скорости ультразвука.
-Инфракрасный порт связи с дополнительным
-Батарейное питание.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Диапазон измеряемых толщин мм ..30-500
Погрешность измерений .±10%
Диаметр минимального обнаруживаемого дефекта мм 50
Рабочая частота ультразвука кГц .55
Габаритные размеры мм антенного устройства 145х1000х60
электронного блока 230х97х37
Масса антенного устройства ..05
электронного блока 08
Ультразвуковой дефектоскоп широкого применения
-Совместимость с любыми ультразвуковыми
преобразователями и ранее наработанными
-Прост в освоении и управлении интуитивный
-Высокая надежность за счет применения импортной
элементной базы и технологии поверхностного монтажа
-Автоматическое или ручное измерение координат и
-Встроенная библиотека настроек прибора
с возможностью расширения
-Запись изображения экрана
-Графический дисплей
-Работа при температурах
-Ударопрочный корпус из алюминия герметичное
А1212 позволяет вести ручной контроль изделий из различных металлов и сплавов эхо-методом эхо-зеркальным зеркально-теневым и обоими теневыми методами. Излучение ультразвука импульсное на частотах от 1 до 10 Мгц. Возможно применение совмещенных раздельно-совмещенных и раздельных ультразвуковых преобразователей как прямых так и наклонных с различными углами ввода что дает возможность
использовать продольные поперечные поверхностные и
нормальные ультразвуковые волны. При эхо-методе прибор
обеспечивает контроль изделий толщиной до 700 мм (по
Диапазон рабочих температур 'С -20 +70
Питание4 элемента вида АА (аналог А316)
Время непрерывной работы при включенной подсветке ч 20
Габаритные размеры мм 230x100x30
Масса без преобразователей с элементами питания кг 08
Цифровой денситометр
Прибор предназначен для измерения оптической плотности рентгенограмм па негатоскопах ОД-41Н и подобных.
Прибор сертифицирован Госстандартом РФ внесен в госреестр средств измерений.
Прибор соответствует ГОСТ 7212-07 ИСО 9000.
-Расширенный диапазон измерений;
-Повышенная метрологическая надежность;
-Снабжается оптическим сертифицированным клином для поверки и калибровки
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:
Диапазон измерений Б 01-49
Погрешность измерений Б .001
Диаметр датчика щупа мм ..3
Оборудование для оптико- визуального контроля
Гибкие эндоскопы (фиброскопы) с артикуляцией Гибкие эндоскопы (фиброскопы) с артикуляцией
дистального конца в 2-х направлениях дисталыюго конца в 4-х направлениях.
Все эндоскопы ХЕЛЛИНГ ФЛЕКСИЛЮКС поставляются в транспортном кейсе и комплектуются световодом системы подсветки а также протирочным материалом. Эндоскопы диаметром от 64 мм компектуются одним сменным объективом (на выбор заказчика).
Портативные твердомеры
Твердомеры УЗИТ-3 и ЭЛИТ-2Д позволяют легко и просто измерять твердость любых (крупногабаритных сложной формы и т.п.) изделий из конструкционных сталей.
Принцип действия УЗИТ-3 основан на измерении ультразвукового импеданса системы датчик-изделие. УЗИТ-3 позволяет измерять твердость как крупных так и мелких изделий в местах с большой кривизной поверхности вблизи краев и т.п.>4И
Принцип действия динамического твердомера ЭЛИТ-2Д основан на отскоке бойка.
ЭЛИТ-2Д работает на изделиях с массой не менее 2 кг. Но при соблюдении этого условия требования к шероховатости существенно меньше измерения проводятся быстрее влияние тонких поверхностных слоев с измененной твердостью меньше.
Оригинальные конструктивный решения позволили добиться максимальной портативности (на сегодня УЗИТ-З и ЭЛИТ-2Д являются самыми малогабаритными из применяемых в мире аналогов). Совмещение электронного блока и преобразователя в одном корпусе значительно повышает надежность и удобство работы.
Цифровая индикация показывающая полученные значения твердости непосредственно в ед. HRC и НВ снабжена подсветкой.
Применение самой современной элементной базы и оригинальные схемные решения позволили увеличить время непрерывной работы
твердомеров от обычной батареи типа 6F22 до нескольких сотен часов. Автоматическое отключение питания через минуту после последнего измерения снимает проблему разряда батареи при случайном не выключении приборов.
Гарантийный срок эксплуатации твердомеров -36месяцев.
Ультразвуковой толщиномер
Предназначен для измерений толщины стенок металлических изделий с шероховатостью поверхностей до Rz160 и радиусом кривизны от 3 мм. Возможно выявление язв коррозии площадью от 4 мм2 на внутренних поверхностях труб с толщиной стенок более 2 мм.
Благодаря встроенной системе адаптации к поверхности изделия (патент РФ №2082160) возможен контроль корродированных труб малого диаметра и плоских изделий с гладкими поверхностями с помощью одного ультразвукового преобразователя без регулировки порога чувствительности.
Позволяет записать результаты измерений в энергонезависимую память и просмотреть их на дисплее. Передает накопленные данных в персональный компьютер через инфракрасный канал связи в формате Excel.
Рассчитан на исрользование раздельно-совмещенных ультразвуковых преобразователей с рабочими частотами от 18 до 10 МГц отечественного и зарубежного производства.
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ
Настройка на скорость ультразвука
Автоматизированная адаптация к различным преобразователям
Индикация текущего или минимального значения толщины по выбору
Переключаемая разрешающая способность 01 или 001 мм
Звуковая индикация приема эхо-сигналов
Индикация состояния батареи питания
Индикация качества акустического контакта
Автоматическое отключение питания
Подсветка дисплея при слабом освещении
Диапазоны измеряемой толщины (по стали) мм
с преобразователем на 10 МГц ..06 20
с преобразователем на 5 МГц: ..09 300
Погрешность измерений мм: : ±05% от измеряемой толщины
Диапазон скоростей ультразвука в материалах мс: .1000 9999
Количество запоминаемых результатов: ..до 8000
Габаритные размеры мм
электронный блок: ..127х66х30
ультразвуковые преобразователи: 22х45(5МГц) 18х43(10МГц)
с одним преобразователем г: 290
4 Автоматизированный комплекс средств неразрушающего контроля(АСНК)
4.1. Основные принципы построения АСНК
АСНК представляет собой набор совместимых и взаимозаменяемых стандартных устройств (блоков) различного функционального назначения с унифицированными внешними связями и нормализованными сигналами который позволяет компоновать автономные приборы локальные системы (линии) и обширные комплексы неразрушающего контроля качества изделий и технической диагностики. По физическому принципу или виду излучения используемому для получения информации АСНК подразделяются на подкомплексы магнитных магнитопорошковых капиллярных электромагнитных радиоволновых оптических тепловых радиационных и акустических приборов.
Основные принципы построения АСНК следующие:
)деление входящих в комплекс приборов и устройств на классы по функциям и значениям параметров;
)разработка рациональных нормализованных функционально-параметрических рядов изделий АСНК которые в различных сочетаниях должны удовлетворять максимальное число потребителей имея широкий диапазон приме
)использование единой конструктивно-технологической базы определяемой
государственными и отраслевыми стандартами; изделия АСНК должны удовлетворять требованиям конструктивной взаимозаменяемости не только внутри
комплекса но и с изделиями других агрегатных комплексов;
)широкое применение стандратных элементов деталей узлов и прочих
компонентов в частности применяемых в других АК;
)информационная совместимость с другими АК и работа с нормализованными входными и выходными сигналами и цепями;
)выполнение метрологических требований и обеспечение надежной работы
изделий АСНК в промышленных условиях при значительных изменениях температуры и влажности наличии вибраций внешних магнитных полей и других
Благодаря перечисленным свойствам АСНК позволяет компоновать приборы и системы с заданным сочетанием технических параметров при минимальной избыточности оборудования. При этом допускается постепенная модернизация оборудования или расширение его технических возможностей путем замены или добавления отдельных устройств.
Соблюдая указанные принципы построения АСНК можно:
)сократить номенклатуру деталей узлов п блоков входящих в состав
проектируемых и изготовляемых СИ К;
)сократить сроки и стоимость разработки п проектирования новых при
)улучшить качественные характеристики СНК;
)организовать специализированное изготовление компонентов СНК на
принципах крупносерийного производства;
)сократить сроки и стоимость освоения производства новой аппаратуры;
)увеличить мощности предприятий изготовителей СНК при тех же производственных площадях и численности работающих;
)обеспечить большую гибкость и мобильность предприятий при переходе
на выпуск новой аппаратуры;
)повысить надежность и долговечность выпускаемых приборов и устройств;
)сократить стоимость СНК и расходы при их эксплуатации.
4.2 Структура и состав АСНК
На листе А1 графической части приведена обобщенная функциональная схема содержащая набор функциональных блоков обеспечивающих создание любого прибора НК. В эту схему входят устройства воздействия на объект контроля сканирования объекта контроля или просмотра пространственно-сформированных полей измерения ; и первичного преобразования информации вторичного преобразования информации обработки и хранения информации представления информации включая индикацию документирование и разметку дефектов на объекте; управления и регулирования и вспомогательные устройства.
Выбор параметров сигналов и электрических цепей используемых в АСНК а также требования к эксплуатационным условиям и режимам регламентируются ГОСТами.
5 Сравнительная оценка эффективности различных методов неразрушающего контроля
Представляет несомненный интерес оценка выявляемости различных дефектов тем или иным методом неразрушающего контроля а также оценка эффективности применения различных методов неразрушающего контроля для обнаружения дефекта данного типа.
В табл. 4.3 в первых трех колонках таблицы даны основные характеристики дефектов. В четвертой колонке указано поведение дефекта при дальнейшей обработке и пути исправления дефекта в тех случаях когда это возможно. Следует отметить что определение «неисправимый дефект» не всегда является основанием для браковки детали. Деталь должна быть забракована если по условиям дальнейшей обработки дефектная зона не удаляется а размеры и количество дефектов превышают допустимые по техническим условиям.
В последующих столбцах таблицы перечислены методы неразрушающего контроля и по пятибалльной системе дана оценка выявляемости каждого дефекта этими методами. Если метод неприменим то это обозначено нулем. Высшая оценка выявляемости приведена лишь в тех случаях когда метод может быть использован для выявления дефекта данного вида без ограничений.
В последней графе дана общая характеристика выявляемости каждого дефекта. Эта характеристика представляется дробью в числителе которой — высший балл выявляемости этого дефекта каким-либо методам а в знаменателе — произведение числа методов которые могут быть использованы на средний балл выявляемости дефекта этими методами.
Таким образом надежность обнаружения дефекта характеризуется значением числителя а возможность использования для этой цели нескольких методов—величиной первого сомножителя знаменателя.
Сумма баллов для каждого из приведенных в таблице методов подсчитанная для всех дефектов встречающихся на данной стадии технологического процесса и деленная на число этих дефектов дает коэффициент который может служить достаточно объективной характеристикой эффективности применения метода контроля для выявления этой группы дефектов. На листе А1 графической части эти коэффициенты приведены в виде диаграммы для всех методов неразрушающего контроля.
Диаграммы показывают что эффективность применения каждого метода меняется от стадии к стадии что вполне объяснимо поскольку каждый метод наиболее надежно обнаруживает дефекты определенного характера.
Ультразвуковые методы как показывают диаграммы в большинстве случаев дают лучшие результаты что говорят о большей их универсальности по сравнению с другими методами контроля. Универсальность ультразвуковых методов вытекает из значительного многообразия переменных регулируемых параметров характерных этим методам.
Сумма баллов для каждого метода подсчитанная для всех перечисленных в табл. 4.3 дефектов и деленная на общее их число может служить достаточно объективной характеристикой универсальности метода неразрушающего контроля.
При такой оценке визуальный метод метод рентгено- и гамма-просвечивания и капиллярные методы характеризуются коэффициентом близким к единице методы электросопротивления термо- и трибоэлектрический а также электростатический ~ 03 магнитные и электроиндуктивные методы ~ 16. Самое высокое значение коэффициента универсальности (> 27) имеют ультразвуковые методы.
Это подтверждается отечественной и зарубежной практикой: с каждым днем расширяется эффективное использование методов ультразвуковой дефектоскопии возрастает их доля в тематике совещаний и конференций по неразрушающим методам контроля увеличивается число лабораторий проводящих методические разработки растет количество литературы посвященной ультразвуковой дефектоскопии.
Эффективность методов контроля
Методы: В — визуальный; РГ—рентгено- и гамма- просвечивания; М — магнитные;
К — капиллярные; ЗИ — электроиндуктивные; ЭС- электросопротивления;
ТЭ- термо- и трибоэлектрические; УЗ- ультрозвуковые
Краткая характеристика
Влияние на качество заготовки; Поведение в процессе дальнейшей обра-ботки
Выявляемость методами неразрушающего контроля
Общая характеристика выявляемости
Отклонение от заданного состава
Ошибка в расчете шихты неправильное проведение плавки выгорание отдельных составляющих сплава
Несоответствие содер-жания составляющих сплава значениям указанным в паспорте
Неметалли-ческие шла-ковые флюсо-вые включения
Плохая очистка зеркала расплава перед разливкой плохой отвод шлака или флюса при разливке плохое приготовление формовочной земли неаккурат-ная формовка
Включения продуктов раскисления и рафинировки а также шлаков флюса частиц огнеупорных материалов графитовых электродов формовочной .земли и т. п.
Неисправимый дефект. В процессе последующей деформации вытягиваются в сплошные нити или строчки и в зависимости от их хрупкости могут быть очагом разрушения
Окислы плены корочки
Попадание окисной пленки в отливку из-за недостаточно тщательного отвода ее перед разливкой или из-за окисления металла воздухом захватываемым струей металла при разливке
Тонкие обычно твердые и хрупкие прослойки нарушающие сплошность металла
Неисправимый дефект. При дальнейшей обработке нарушение сплошности сохраняется и может стать очагом разрушения
Перерыв струи в процессе разливки холодный металл недолив недостаточное металлостатическое давле-ние в отливке
Тонкие прослойки нарушающие сплош-ность металла
Влияние на качество заготовки; Поведение в процессе дальнейшей обработки
Недостаточное питание отливки в процессе кристаллизации отсутствие условий для направленной кристаллизации
Полости различной величины и неправильной формы с сильно окислен-ными выделениями и неметаллическими вклю-чениями
Остатки усадочной раковины при дальнейшей обработке не завариваются и превращаются в различные нарушения сплошно-ти снижающие прочность. Часть слитка содержащую усадочную раковину поэтому необходимо удалять
Недостаточное питание отливки в процессе кристаллизации
Тонкие развитые меж-дендритные полости боль-шей частью в осевой зоне слитка
Могут не завариваться в процессе деформации и привести к образованию нарушения сплошности
Выделение растворен-ных в жидком металле газов при затрудненной подвижности этих газов в кристаллизующейся отлив-ки
Рассеянные по обьему слитка мелкие газовые поры
В процессе обработки давлением часто завари-ваются
Разрушение отливки под действием термических и усадочных напряжений при относительно низких температурах когда пластичность сплава мала
Трещины транскрис-таллического харак-тера со светлыми неокисленными поверх-ностями
Обычно завариваются при обработке давлениемв фа-сонных отливках могут быть исправлены подвар-кой
Трещины поверхностные внутренние
Незаварившиеся тре-щины слитка значи-тельные напряжения в металле при дефор-мации
Отдельные трещины или сетка трещин на различной глубине или на поверхности
Неудаленные и несва-рившиеся остатки уса-дочной раковины или рыхлоты
Внутренние нару-шения сплошности ориентированные по направлению волокна
Расслое-ния деформа-ционные
Различная пластичность окисной плены и основ-ного металла (главным образом в алюминие-вых сплавах)
Тонкие зазоры между поверхностью окисной плены и основным металлом
Расслоение продольного шва
Несоблюдение режимов прессования профилей с замкнутым сечением сложной формы (непол-ное сваривание окислив-шихся поверхностей образовавшихся в про-цессе истечения
Полное или частич-ное нарушение сплош-ности в плоскостях стыка половинок се-чения профиля
Опережение внутрен-них слоев прессован-ного прутка или про-филя в процессе его истечения
Полость в цент-ральной зоне пресс-сованного прутка вблизи заднего его конца
Недостаточная плас-тичность (несоответ-ствие температуры и степени деформации); неравномерная скорость истечения внутренних и наружных слоев метал-ла при прессовании
Грубые надрывы на кромках катаной или на поверхности пресс-сованной или воло-ченой заготовки
Несоответствие скоро-сти истечения внутрен-них слоев металла при прессовании
Грубые разрушения в осевой зоне пресс-сованных и волоченых заготовок
Трещи-ны отделоч-ные
Разрушение металла в поверхностном слое на-клепанном при отделоч-ных операциях
Поверхностные микро-трещины развиваю-щиеся в дальнейшем при работе детали под нагрузкой (особенно при повышенной температуре)
В некоторых случаях исправляется путем удалее-ния поверхностного слоя электролитической поли-ровкой
Резкий нагрев отдель-ных участков поверх-ности при шлифовке стальной детали
Закаленные участки небольшой площади
Неисправимый дефект. Может быть очагом разру-шения
Трещины шлифовоч-ные
Резкий нагрев поверх-ностного слоя стального изделия при шлифовке
Сетка тонких трещин поверхности детали
Трещины рихтовочные монтажные
Возникновение значительных напряжений при монтаже или правке покоробившихся деталей
Поверхностные трещи-ны (поперек направле-ния максимальных ра-стягивающих напря-жений приложенных при монтаже или правке)
Хранение транспортирование
Механи-ческие пов-реждения
Неаккуратная укладка удары царапание трение полуфабрикатов и изделий друг о друга
Забоины вмятины риски царапины повреждения защитных покрытий пла-кирующего слоя
В ряде случаев могут быть исправлены зачисткой если размер заготовки не выйдет за пределы допуска
Атмосфер-ная коррозия поверхност-ная
Разрушение поверхности под действием влажной атмосферы
Повреждение металла по всей поверхности (равномерная коррозия) или на отдельных ее участках (местная коррозия)
Атмосфер-ная корозия межкристал-литная
Разрушение металла под действием влажной атмосферы распространяющееся преимущественно по границам зерен
Потеря металлических свойств в зоне поражения коррозией
Растрес-кивание при хранении
Действие остаточных напряжений (термических и механических) особенно при воздействии влажной или агрессивной среды
Тонкие поверхнос-тные трещины возни-кающие обычно в зонах концентрации напряже-ний
Хрупкое разрушение преиму-щественно в зоне располо-жения концентраторов напря-ений под действием много-кратных нагрузок
Тонкие поверхностные или внутренние трещины развивающиеся в про-цессе работы детали проходящие обычно по зерну
Трещины термической усталости
Хрупкое разрушение под действием многократных температурных колебаний значительной амплитуды (особенно при одновременном приложении механи-ческих нагрузок)
Тонкие поверхностные трещины возникающие у границы зон различной температуры или в зоне концентрации напряжений развивающиеся в процессе работы детали и проходящие вначале по границам зерен
Длительное воздействие механических напряже-ний
Тонкие трещины возникающие на поверхности в зонах концентрации напряжений развиваю-щиеся в процессе работы детали и проходящие часто по границам зерен
Контакт с расплавленными металлами (расплав-ленный припой или антифрикционные спла-вы)
Поверхностные трещины возникающие в нагруженных деталях
Корро-зия поверх-ностная
Действие агрессивных сред
Повреждение всей поверхности (равномерная коррозия) или отдельных ее участков (местная кор-розия)
В некоторых случаях исправляется зачисткой если при этом размер детали не выйдет за пределы допуска
Коррозия межкрис-таллитная
Действие агрессивных сред распространяю-щееся преимуществен-но по границам зерен
Разрушение металла потеря металлических свойств в зоне пора-жения
Коррозия газовая вы-сокотемпе-
Действие агрессивных газов преимущественно при высокой температуре
Трещины развивающие-ся от поверхности в нагретых зонах и проходящие обычно по границам зерна

Спецификация ПУ2.cdw

Содержание.doc

Характеристика объекта производства
Технологический раздел:
1. Определение типа производства
2. Анализ конструкции детали на технологичность
3. Анализ базового технологического процесса
5. Разработка маршрутного техпроцесса
6. Определение припусков и операционных размеров
7. Расчет режимов резания
8. Техническое нормирование операций
9. Технико-экономическое обоснование проектного техпроцесса
10.Описание и расчет инструментальных наладок
11.Сравнительная технология
Конструкторская часть
1.Проектирование станочных приспособлений
2.Проектирование контрольного приспособления
3.Проектирование средств автоматизации производственного процесса
Исследовательская часть: Испытание изделий на герметичноть(дефектность)
Производственные расчеты и разработка планировки
Безопасность и экологичность проекта
Организационно-экономический раздел
Список использованных источников

Титульный лист1.cdw

Министерство высшего и профессионального образования РФ
Курганский государственный университет
Утверждаю: Зав.кафедрой
на технологический процесс механической обработки

Приспособление установочное1.cdw

Спецификация ПУ3.cdw

Введение.doc

Технический прогресс в машиностроении характеризуется не только улучшением конструкций изделий но и непрерывным совершенствованием технологии их производства. В настоящее время важно качественно при минимальных затратах и в заданные сроки изготовить изделие применив современное высокопроизводительное оборудование технологическую оснастку средства механизации и автоматизации производственных процессов .От принятой технологии производства во многом зависят долговечность и надежность выпускаемых изделий а также затраты при их эксплуатации 13.
В настоящее время примерно 75% от общего объема машиностроительных изделий приходится на долю мелко- и среднесерийного производства. Такое положение обусловлено как непрерывным расширением области деятельности человека так и быстрым изменением спроса разных групп потребителей. Создаваемые машины характеризуются повышением их производительности быстроходности удельной мощности и надёжности при снижении весовых и габаритных показателей. Это влечёт за собой использование новых высокопрочных имеющих специальные свойства конструкционных материалов которые в большинстве случаев являются труднообрабатываемыми. Однако технический прогресс определяется не только улучшением конструкций машин но и непрерывным совершенствованием технологии их производства. Разработка технологических процессов изготовления деталей представляет собой один из ответственных этапов подготовки производства. Технологические процессы должны обеспечивать высокое качество изделий в соответствии с техническими условиями эксплуатации при минимальных затратах времени и средств.
На современном этапе развития машиностроения решающими средствами существенного повышения эффективности производства является автоматизация производственного процесса которая освобождает человека от ряда функций управления и одновременно повышает его роль как организатора и руководителя производства . Автоматизация означает применение качественно новых систем машин при которых без содействия человека но под его контролем выполняются функции обработки транспортирования обрабатываемых заготовок или инструментов контроля качества регулирования и управления производственным процессом. Необходимость автоматизации обусловлена прежде всего участием в современном производстве большого количества механизмов протеканием производственных процессов с большой скоростью и трудностью их регулирования человеком ввиду его ограниченных физиологических возможностей . Кроме того жёсткие требования к качеству продукции обуславливают повышение точностных параметров технологических процессов которые невозможно обеспечить без использования средств автоматизации.
В машиностроении автоматизация уже много лет является реальностью для крупносерийного и массового производства где широко используются полуавтоматы автоматы специальные и агрегатные станки автоматические и роторные линии а также другие средства жёсткой автоматизации производственных процессов. Однако увеличение номенклатуры выпускаемых изделий смещение производства в сторону мелко- и среднесерийного частые перестройки действующего производства связанные с переходом от одного вида продукции к другому не могут быть обеспечены традиционными средствами автоматизации.
Решение этой проблемы возможно через широкое внедрение в производство гибких автоматизированных систем представляющих качественно новый этап в комплексной автоматизации производственного процесса вследствие их создания на основе широкого применения программно управляемого технологического оборудования микропроцессорных устройств средств автоматизации проектно-конструкторских технологических и производственных работ. Основу автоматизации гибких автоматизированных производственных систем составляют программируемое технологическое оборудование управляющие вычислительные комплексы и методы групповой технологии что позволяет обеспечить переход на безлюдную или малолюдную технологию в условиях многономенклатурного производства .
Вопросы обеспечения высокого качества выпускаемой продукции и внедрения гибких автоматизированных производств тесно связаны между собой. Известно что изделия изготовленные на гибких производственных системах (ГПС) более качественны в силу многочисленных контрольных и диагностических устройств и машин управляющих процессом изготовления деталей.
Преобладающей тенденцией развития технологии в автоматизированном производстве является внедрение малоотходной и малооперационной технологии использование точных заготовок близких по форме и размерам к готовым изделиям что способствует экономии металла уменьшению объема механической обработки сокращению производственного цикла изготовления деталей и снижению себестоимости продукции в целом12.

ЗАДАНИЕ.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Курганский государственный университет
Кафедра Технология машиностроения
на дипломный проект (работу)
Утверждена приказом ректора университета от ” 16 ” февраля 200 5 г. №89
(должность ученое звание степень фамилия и. о.)
(указать название раздела должность ученое звание степень фамилия и. о. )
(указать название раздела должность ученое звание степень фамилия и. о.)
Сроки выполнения работы (проекта) с “ 14 ” марта 200 5 г. по “ 31 ” мая 200 5 г.
(подпись дата) (фамилия инициалы)
Решение о допуске студента к защите работы (проекта) в Государственной экзаменационной комиссии
Консультанты Руководитель
(подпись дата) (подпись дата)
(соответствует не соответствует)
(допустить не допустить) фамилия имя отчество)
работы (проекта) в Государственной экзаменационной комиссии
(должность место работы фамилия имя отчество)
(подпись) (фамилия инициалы)