Реферат: Проектирование механического цеха по изготовлению деталей для запорно-регулирующей арматуры газо- и нефтепроводов

Федеральноеагентство по образованию

РЫБИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯАВИАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ им. П. А. СОЛОВЬЁВА

ФакультетАвиатехнологический

Кафедра технологииавиационных двигателей общего машиностроения


Дипломныйпроект

Механическийцех по изготовлению деталей для запорно-регулирующей арматуры газо- инефтепроводов

Соискатель, студентгруппы ТБ-02

Разживина Н.В.

Рыбинск 2007


Реферат

Выпускная квалификационнаяработа. Дипломный проект на тему «Механический цех по производству деталей длязапорно-регулирующей арматуры газо- и нефтепроводов. Пояснительная записка 170с., 13 рис., 30 табл., 21 источник.

ДЕТАЛЬ, ЗАГОТОВКА,ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, ОПЕРАЦИЯ, УСТАНОВКА, СТАНОК, СЕБЕСТОИМОСТЬ, ОБРАБОТКА.

Цель работы – проектированиемеханического цеха по изготовлению данной детали на основе разрабатываемоготехнологического процесса.

В процессе работы разрабатывалсятехнологический процесс изготовления детали и проектировался механический цех.

В результате работыспроектирована новая заготовка для данной детали, новый технологическийпроцесс, контрольное и станочное приспособления, спроектирован механическийцех, проведены экономические расчеты по технологическому процессу и расчеты поохране труда и технике безопасности.


1. Введение

Условия жесткой конкуренциив условиях рыночной экономики требуют все большего сокращения затрат напроизводство. Современные достижения науки позволяют сокращать затраты наосновные, вспомогательные материалы, снижать затраты на изготовление путемсовершенствования технологических процессов, использования методов унификации,применение типовых и групповых технологий. При этом растут и требования поточности и качеству изготавливаемых деталей и изделий.

С целью повышениякачества применяется метод концентрации операций, который позволяет избавитьсяот погрешностей, возникающих при повторном базировании. Использование этогометода также сокращает вспомогательное время. В настоящее время все большеераспространение получает применение комбинированного инструмента. Применениетакого инструмента резко увеличивает производительность путем сокращениявспомогательного времени и повышает точность изготовления.

Сейчас производственныепредприятия все меньше отдают предпочтение крупносерийному и массовомупроизводству и переходят к мелко- и среднесерийному производству. Этопроисходит в результате быстрых темпов развития новых технологий и ростатребований потребителей к качеству продукции. В таких условиях требуетсяприменение быстро переналаживаемого оборудования. Таким оборудованием являютсястанки с числовым программным управлением, достоинством которых являетсябыстрая переналадка при переходе с производства изделий одного наименования надругие путем введения в устройство ЧПУ новой программы. Эти станки имеютвозможность обрабатывать поверхности сложной пространственной формы с высокойточностью.

С целью уменьшения времени на разработки применяются методы машинногопроектирования, которые не только сокращают время на проектирование, но иоберегают от случайных ошибок, которые может допустить человек.

Условия рыночныхвзаимоотношений требуют проведения расчетов применения того или иного методаобработки. Это условие повышает требования к знаниям и квалификации инженеров,конструкторов и технологов при постоянном росте количества различных методовобработки.

Все чаще применяетсяавтоматизированное оборудование, которое позволяет облегчить труд человека,уменьшает вероятность появления брака из-за устранения субъективного фактора иуменьшает влияние вредных веществ и опасных факторов на рабочего.

Все это требуетпостоянного совершенствования и пополнения базы знаний о новых процессах,технике, возможностях и своевременного внедрения их в производство.

Целью дипломногопроектирования является разработка проекта цеха, имеющего более высокие технико-экономическиепоказатели по сравнению с существующими цехами, т. е. обладающего перед нимиконкурентными преимуществами, которые проявляются в уменьшении всехматериальных и денежных затрат, рациональном использовании площадей иувеличении скорости оборачиваемости оборотных средств, что достигаетсямаксимальным сокращением производственного цикла и снижением стоимостивыполнения действий, составляющих производственный процесс. Таким образом, всеразработки дипломного проекта следует выполнять с учётом этих направлений.

Методы и приёмыпроектирования должны максимально соответствовать реальным, применяемым напрактике.


2. Производственнаяпрограмма цеха

проектмеханический цех

В проектируемом цехепредполагается изготавливать детали кулисно-винтового механизма типа корпусов,крышек, рычагов и кронштейнов. Масса деталей от 5 до 12 кг, габаритные размеры от 50 до 150 мм. Материалы деталей алюминиевые сплавы, стали.Проектирование производится по условной программе. В качестве условногопредставителя взят корпус кулисно-винтового механизма.

Кулисно-винтовоймеханизм, в который входит условный представитель – корпус, входит в привод соструйным двигателем, предназначенного для поворота затвора шарового крана наугол /> иобратно, т. е. так называемого “неполноповоротного” привода. Привод содержитэлектропневматическое управляющее устройство, включающее в себя электромагниты,пневмоклапаны, входы которых соединены с источником рабочей среды, находящейсяпод давлением />, а выходы – с входами регулятороврасхода газа. Выходы последних связаны с входными патрубками струйногодвигателя. В роторе двигателя выполнены осевые каналы, соединённые наклонными ирадиальными каналами с соплами, а вал ротора с помощью зубчатого венца связан средуктором, содержащим ручной дублер с механизмом автоматического отключенияштурвала. Шестерня редуктора может поворачиваться на неограниченный угол навалу, связанном с ходовым винтом кулисно-винтового поворотного механизма. Конецходового винта связан с устройством поглощения кинетической энергии подвижныхчастей привода, содержащим пакет тарельчатых пружин, установленных междуупорными подшипниками. Поворотный механизм содержит также ходовую гайку,подвижно соединённую цапфами с кулисой через пазы, расположенные не симметричноотносительно оси вращения кулисы. Кулиса жёстко связана с выходным валомпривода и далее с затвором шарового крана. Выходной вал привода соединён свходным валиком электропневматического управляющего устройства. В устройствеустановлены герконы, последовательно включённые в цепи электромагнитов, а валиксоединён рычагами с постоянными магнитами. Электропневматическое управляющееустройство содержит также таймер, включённый последовательно в цепь герконов.

Детали типа корпусиспользуются в блоке «Привода со струйным двигателем» для запорно-регулирующейарматуры газо- и нефтепроводов. Данная деталь применяется для установки ипространственного размещения редуктора, ходовой гайки, выходного вала привода,кулисы и других деталей, входящих в привод. Корпус изготавливается из материала:сплав АК74 (АЛ9) ГОСТ 1583-93.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СПЛАВААК74 (АЛ9).

(содержание элементов в%)

Al (алюминий) основа

 Сu (медь) _

 Mn (марганец) _

Mg (магний) 0,2…0,4

 Fe (железо) 1,5

Si (кремний) 6,0…8,0

 Ti (титан) _

/>/>/>/>/>/>/>/> 

Механические свойстваалюминиевого сплава АЛ9 (ГОСТ 1583-93)

Марка

/> в />

/> в />

НВ

АЛ9 15 – 21 2 – 4 50 – 60

/>/>3Организация производства

Одним из основныхфакторов, определяющих особенности проектируемого производства является еготип. В соответствии с заданной программой изготовления детали – условногопредставителя оно серийное. [1].

Вид серийногопроизводства устанавливается по величине партии запуска, которая подсчитываетсяпо формуле с учётом того, что деталь изготавливается “на сборку”.

Определим количестводеталей в партии по формуле [1], с.9:

/> (3.1)

где n – количество деталей в партии;

/> - годовая программа выпускадеталей, шт;

/> - число дней, на которыенеобходимо иметь запас деталей на складе, для обеспечения сборки, />;

/> - число рабочих дней в году, />;

/> />

По данным источника [2],тип производства – мелкосерийное.

Для такого случая методпроизводства – непоточный. Движение деталей по рабочим местам принимаемпоследовательное, поскольку у нас отсутствуют сведения о программе изготовлениядругих деталей. В целом цех для определённого типа производства целесообразноорганизовать по смешанному признаку, а отдельные участки – по предметному.


4. Технологическийпроцесс

4.1 Анализ технологического процесса –прототипа (базового)

Определение количестваопераций в технологическом процессе является одной из главных задач присоставлении маршрутной технологии. При определении количества операций исодержания каждой операции существует два принципа:

1. Принципконцентрации операций.

2. Принципдифференциации операций.

Сущность концентрацииопераций заключается в том, что при разработке технологического процесса стараютсяв одной операции сосредоточить обработку возможно большего числа поверхностей.Пределом концентрации операций является обработка всей детали за одну операцию.

Сущностьдифференцированного принципа построения операций заключается в разукрупненииобработки, в упрощении каждой операции и, следовательно, в увеличении числаопераций. Пределом дифференциации операций является разделение технологическогопроцесса на такие простые операции, когда каждая из них будет состоять тольколишь из одного простого перехода. Базовый технологический процесс относится кдифференцированному принципу построения операций, т. к. состоит из большогочисла простых операций, что даёт определённые преимущества:

1. Возможностьиспользовать рабочих низкой квалификации для выполнения несложных операций.

2. Использоватьуниверсальные станки для специальных наладок.

3. Упрощаетсяналадка станков.

 На промежуточныхслесарных операциях по снятию заусенцев и притуплению острых кромок широкоиспользуется ручной труд, что приводит к увеличению трудоемкости деталей.

Станочные приспособления,применяемые на операциях для зажима деталей, в подавляющем большинстве имеютручные зажимы, что приводит не только к увеличению вспомогательного времени наоперацию, но и к нестабильному усилению зажима, следствием чего являетсяснижение точности обработки. Инструмент, применяемый на операциях для контроляразмеров, в основном является универсальным шкальным, что приводит к увеличениювремени на измерение размеров детали и, следовательно, к увеличению вспомогательноговремени на операцию.

По результатам анализаможно сделать следующие замечания:

— на операцияхприменяются устаревшие станки.

— операции нарезки резьбыпроизводятся вручную на слесарных верстаках. Это малопроизводительно и требуетвысокой квалификации рабочих.

 - в техпроцессе неиспользуются быстродействующие приспособления.

 Эти недостатки выявляютнизкий уровень механизации и автоматизации производства.

Таким образом,существующий технологический процесс позволяет получать годные детали, но неявляется оптимальным. Этому технологическому процессу присущи вышеперечисленные недостатки, устранение которых позволит получить достаточнопрогрессивный технологический процесс изготовления корпусов.

4.2 Выбор вида и способаизготовления заготовки

В цехе, занимающемсяпроизводством корпусов, исторически сложилось так, что ряд однотипных деталей,например: корпусов, обрабатывается в разных производственных группах. Составоборудования в этих группах различен и технологи, которые разрабатывалитехнологические процессы, исходили в первую очередь из имеющегося оборудования.

Заготовкой является отливкас размерами /> мм.

Сравним два вариантаполучения заготовок:

1.  Литьё в обычные земляные формы икокили;

2.  Литьё под давлением.

Стоимость заготовок />, руб.определяется по формуле ([2], с.33, формула (7)):

/> (4.1)

где Сi – базовая стоимость одной тоннызаготовок, руб.;

/>– коэффициенты, зависящие откласса точности, группы сложности, массы, марки материала и объёма производствазаготовок;

Q – масса заготовки, кг />;

q – масса готовой детали, кг />;

/>– цена одной тонны отходов, руб.

Введём поправочныйкоэффициент для цен />.

1. При литье в обычныеземляные формы и кокили:

/>

Группа сложности по [1],стр. 132 – 3,

Тогда по [2]

/>

Подставляем данные длязаготовок, полученных методом литья в обычные земляные формы и кокили, вформулу (4.1) и получим:

/>

2. При литье поддавлением:

/>

Группа сложности по [1],стр. 132 – 3,

Тогда по [2]

/>

Подставляем данные длязаготовок, полученных методом литья под давлением, в формулу (4.1) и получим:

/>

Экономический эффект длясопоставления способов получения заготовок />, руб, рассчитывается по формуле([2], с. 39, формула (8)):

/>         (4.2)

где /> – стоимостисопоставляемых заготовок, руб; /> руб, /> руб (определены по формуле(1.3));

/> – годовая программа, шт; /> шт (определенав задании).

Подставим полученные вышеданные в формулу (4.2) и получим:

/> руб.

Экономически выгоднымявляется вариант получения заготовки литьём под давлением.

Для данной детали приняталитая заготовка, т.к. литьём можно получить детали самой сложной конфигурации,невыполняемые другими способами формообразования, литейный процесспроизводителен и недорог.

Коэффициент использованияметалла при изготовлении сложных корпусных заготовок при литье почти в два разавыше, чем при ковке и горячей объёмной штамповке. По своей геометрии отливкамаксимально приближена к детали, что значительно сокращает расход металла иобъём механической обработки (резания, фрезерования и т.д.). Точность размеровотливки зависит от качества изготовления формы.

 Поступающие на обработкузаготовки должны соответствовать утверждённым техническим требованиям. Поэтомузаготовки подвергают техническому контролю по соответствующей инструкции,устанавливающей метод контроля, периодичность, количество проверяемых заготовокв процентах к выпуску и т.д. Проверке подвергают химический состав имеханические свойства материала, структуру, наличие дефектов, размеры, массузаготовки. Отклонения размеров и формы поверхностей заготовки должнысоответствовать требованиям чертежа заготовки. Заготовки не должны иметь внутреннихдефектов: раковин, посторонний включений и т.д. Дефекты, влияющие на прочность,подлежат исправлению. В технических условиях должны быть указаны вид дефекта,его количественная характеристика и способы исправления (вырубка, заварка,правка). Поверхность отливки должна быть чистой и не иметь пригаров,механических повреждений и т.д. Заготовка должна быть очищена и обрублена,места подводов литниковой системы, заливы, заусенцы должны быть зачищены,удалена окалина. На заключительном этапе отливки грунтуют с целью защиты ихповерхностей от коррозии.

/>

4.3 Установление методовобработки поверхностей заготовки, содержания технологических операций и ихпоследовательности

На результаты этихдействий одновременно оказывают влияние форма детали, заданные точность ишероховатость поверхностей её элементов, напряжённое состояние материала и типпроизводства.

Новый технологическийпроцесс разработан для детали, которая включает в себя все поверхности,характеризующие детали корпус. Весь процесс разбит на 2 этапа:

Черновой;

Чистовой;

На черновом этапедостигается равномерное распределение припуска на последующую обработку. Наэтом этапе готовятся базовые поверхности, которые на чистовом этапе позволяютполучить точность обработки поверхностей.

На чистовом этапеполучается деталь заданной точности и необходимой чистоты в соответствии счертежом.

Исходя из свойств детали,то есть материала детали, конфигурации детали, требований к точности размеров,формы, расположения поверхностей, требований к шероховатости детали иоборудования назначаем следующую последовательность обработки детали на станке XCEEDER 900-RT (5-координатный станок с ЧПУ):

Сторона 1

/>

Рисунок 4.1 – Эскиз детали с обозначениемповерхностей

Сторона 2                                      Сторона4

/> />

Рисунок 4.2 – Эскиз детали с обозначением поверхностей

Сторона 5

/>

Рисунок 4.3 – Эскиз детали с обозначениемповерхностей


Сторона 6

/>

Рисунок 4.4 – Эскиз детали с обозначениемповерхностей

- Фрезероватькорпус по периметру начерно (элемент 8, сторона 1);

- Сверлить 4отверстия Ø 12,8 мм (элемент 1, сторона 1);

- Зенковать фаски вотверстиях Ø 12,8 мм;

- Нарезать резьбуМ14´1,25 в отверстиях Ø 12,8 мм;

- Фрезероватькорпус по периметру начисто (элемент 8, сторона 1);

- Фрезероватькорпус по периметру начерно (элемент 8, сторона 3);

- Фрезеровать попериметру начерно (элемент 30, сторона 4);

- Фрезероватьповерхность начерно (элемент 42, сторона 6);

- Фрезеровать попериметру начерно (элемент 25, сторона 2);

- Фрезероватьповерхности начерно (элементы 35, 38, сторона 5);

- Фрезеровать поконтуру занижения (элементы 9, 10, 12, 13, 15, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24,сторона 3);

- Фрезероватьплоскости занижений (элементы 5, 6, 7, сторона 3) начерно;

- Фрезероватьплоскости занижений (элементы 5, 6, 7, сторона 3) начисто;

- Фрезероватьплоскости 4 занижений (элемент 14, сторона 3);

- Фрезеровать скосыначерно (элемент 41, сторона 6), а также фрезеровать поверхность (элементы 18,19, сторона 3);

- Расточитьотверстие Ø 72 мм до Ø 85 мм (элемент 26, сторона 2), расточить отверстие Ø 72 мм до Ø 85 мм (элемент 31, сторона 4) начерно;

- Расточить канавкуØ 91 мм в отверстии Ø 63 мм (сторона 2), расточить канавку Ø 91 мм в отверстии Ø 63 мм (сторона 4);

- Расточитьотверстие Ø 63 мм до Ø 81 мм (элемент 29, сторона 2), расточить отверстие Ø 63 мм до Ø 81 мм (элемент 34, сторона 4) начерно;

- Фрезероватьскругления (элемент 11, сторона 3);

- Фрезероватьскругления (элементы 12, 15, сторона 3), фрезеровать занижения (элемент 16,сторона 3), проточить 4 фаски в занижениях (элемент 17, сторона 3), фрезероватьплоскости 4 занижений (элемент 14, сторона 3);

- Сверлить 4отверстия Ø 12,8 мм (элемент 1, сторона 3);

- Нарезать резьбуМ14´1,25 в отверстиях Ø 12,8 мм;

- Сверлить 4отверстия Ø 22 мм (элемент 27, сторона 2), сверлить 6 отверстий Ø 22 мм (элемент 32, сторона 4);

- Зенковать фаски вотверстиях Ø 12,8 мм;

- Фрезероватькорпус по периметру начисто (элемент 8, сторона 3);

- Фрезероватьповерхности начерно (элемент 40, сторона 6);

- Фрезеровать поконтуру занижения (элементы 9, 10, 12, 13, 15, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24,сторона 1) начерно;

- Фрезероватьплоскости занижений (элементы 5, 6, 7, сторона 1) начерно;

- Фрезероватьплоскости занижений (элементы 5, 6, 7, сторона 1) начисто;

- Фрезероватьплоскости 4 занижений (элемент 14, сторона 1);

- Фрезероватьповерхность (элементы 18, 19, сторона 3);

- Фрезеровать скосыначисто (элемент 41, сторона 6);

- Фрезероватьскругления (элементы 12, 15, сторона 3);

- Фрезероватьскругления (элементы 12, 15, сторона 1), фрезеровать занижения (элемент 16,сторона 1), проточить 4 фаски в занижениях (элемент 17, сторона 1), фрезероватьплоскости 4 занижений (элемент 14, сторона 1);

- Фрезеровать поконтуру занижения (элементы 9, 10, 12, 13, 15, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24,сторона 1) начисто;

- Сверлить 4отверстия Ø 30 мм (элемент 36, сторона 5);

- Фрезероватьскругления (элемент 12, сторона 1);

- Сверлить 13отверстий Ø 8,5 мм (элемент 2, сторона 1);

- Сверлить 8отверстий Ø 4,2 мм (элемент 4, сторона 1);

- Сверлить 4отверстия Ø 4 мм (элемент 3, сторона 1);

- Зенковать фаски вотверстиях Ø 8,5 мм, Ø 4,2 мм;

- Снять заусенцы поконтуру детали;

- Нарезать резьбуМ10 – 7Н в отверстиях Ø 8,5 мм;

- Нарезать резьбуМ5 – 7Н в отверстиях Ø 4,2 мм;

- Нарезать резьбуМ33´3 – 6Н в отверстиях Ø 30 мм;

- Расточитьотверстие Ø 72 мм до Ø 85 мм (элемент 26, сторона 2), расточить отверстие Ø 72 мм до Ø 85 мм (элемент 31, сторона 4), расточить отверстие Ø 63 мм до Ø 81 мм (элемент 29, сторона 2), расточить отверстие Ø 63 мм до Ø 81 мм (элемент 34, сторона 4) начисто;

- Фрезероватьповерхность (элементы 18, 19, сторона 3);

- Фрезеровать поконтуру занижения (элементы 9, 10, 12, 13, 15, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24,сторона 3) начисто;

- Фрезероватьскругления (элемент 12, сторона 3);

- Фрезероватьскругления (элемент 13, сторона 3);

- Сверлить 4отверстия Ø 12,8 мм (элемент 33, сторона 4); сверлить 4 отверстия Ø 12,8 мм (элемент 39, сторона 5);

- Сверлить 13отверстий Ø 8,5 мм (элемент 2, сторона 3);

- Сверлить 2отверстия Ø 5 мм (элемент 37, сторона 5);

- Сверлить 8отверстий Ø 4,2 мм (элемент 4, сторона 3);

- Сверлить 4отверстия Ø 4 мм (элемент 3, сторона 3);

- Сверлить 9отверстий Ø 3,3 мм (элемент 28, сторона 2);

- Снять заусенцы вотверстиях Ø 22 мм, Ø 81 мм, Ø 85 мм, снять заусенцы в отверстиях Ø 22 мм, Ø 81 мм, Ø 85 мм, Ø 12,8 мм, снять заусенцы в отверстиях Ø 30 мм, Ø 12,8 мм;

- Зенковать фаски вотверстиях Ø 3,3 мм (сторона 2), зенковать фаски в отверстиях Ø 5 мм (сторона 5), зенковать фаски в отверстиях Ø 12,8 мм, Ø 4,2 мм, Ø 4 мм (сторона 3).

- Нарезать резьбуМ24´2 – 7Н в отверстиях Ø 22 мм (сторона 2), нарезать резьбу М24´2 – 7Н в отверстиях Ø 22 мм (сторона 4);

- Нарезать резьбуМ14´1,25 – 7Н в отверстиях Ø 12,8 мм (сторона 2), нарезать резьбу М14´1,25 – 7Н в отверстиях Ø 12,8 мм (сторона 4);

- Нарезать резьбуМ10 – 7Н в отверстиях Ø 8,5 мм (сторона 3);

- Нарезать резьбуМ6 – 7Н в отверстиях Ø 5 мм (сторона 5);

- Нарезать резьбуМ5 – 7Н в отверстиях Ø 4,2 мм (сторона 3);

- Нарезать резьбуМ4 – 7Н в отверстиях Ø 3,3 мм (сторона 2);

- Фрезероватькорпус по периметру начисто (элемент 8, сторона 3; элемент 25, сторона 2;элемент 30, сторона 4; элементы 35, 38, сторона 5; элемент 42, сторона 6);

- Расточить канавкуØ 88,5 мм в отверстии Ø 85 мм (сторона 2), расточить канавку Ø 88,5 мм в отверстии Ø 85 мм (сторона 4);

- Контрольная.

Для выполнения операцийобработки резанием на металлорежущих станках часто применяют схему установкизаготовок, когда технологической базой является плоскость и цилиндрическаяповерхность. При этом базирование заготовок производится на опорные пластины,установочные пальцы (цилиндрические и срезанные), центрирующие втулки с гарантированнымзазором, а также на цилиндрические оправки (с гарантированным зазором или натягом).

4.4 Выбор технологическихбаз, расчёт припусков на обработку и операционных размеров

Заготовка детали впроцессе обработки должна занять и сохранять в течение всего времени обработкиопределенное положение относительно деталей станка или приспособления. Дляэтого необходимо исключить возможность трех прямолинейных движений заготовки внаправлении выбранных координатных осей и трех вращательных движений вокругэтих, или параллельных им осей (т.е. лишить заготовку шести степеней свободы).

Для определения положенияжесткой заготовки необходимо наличие шести опорных точек. Для их размещениятребуются три координатных поверхности (или заменяющие их три сочетаниякоординатных поверхностей) в зависимости от формы и размеров заготовки этиточки могут быть расположены на координатной поверхности различными способами.

На операции 010базирование детали осуществляем в координатный угол, на всех последующихоперациях – базирование по плоскости и 2 отверстиям. Наиболее точным методомопределения величины припуска, оптимизирующим размеры заготовки и процессобработки, является расчётно-аналитический, дифференцированный по элементам,составляющим припуск.

В зависимости от видаобрабатываемой поверхности на величину операционного припуска будут влиятьопределённые факторы. При одностороннем, несимметричном расположении припуска(обработка плоских и торцевых поверхностей) операционный припуск назначается насторону и определяется выражением:

/>, (4.3)

где /> – минимальныйоперационный припуск;

/> – высота неровностей, полученныхна предыдущей операции;

/> – глубина дефектного слоя,образовавшегося на предыдущей операции.

/>

Схема №1

/>

Рисунок 4.5 – Схемаобработки детали

Далее строим граф исходныхструктур (исходное «дерево») соответствующий исходной структуре, образованнойсвязями между поверхностями в виде чертежных размеров и припусков.

На графе исходныхструктур соединяющих поверхности 1 и 2 волнистыми ребрами, характеризующимивеличину припуска 1z2, поверхности 3и 4 дополнительными ребрами, характеризующими величину припуска 3z4. А также проводим толстые ребрачертежного размера 2с1.


/>

Рисунок 4.6 – Графисходных структур

- />вершина графа. Характеризуетповерхность детали. Цифра в круге обозначает номер поверхности на схемеобработки.

- />/>Ребро графа. Характеризует вид связеймежду поверхностями.

 «z» — Соответствует величинеоперационного припуска, а «c»– чертежному размеру.

На основанииразработанной схемы обработки строится граф произвольных структур. Построениепроизводного древа начинается с поверхности заготовки, к которой на схемеобработки не подводится ни одной стрелки. На рисунке 4.7 такая поверхность обозначенацифрой «4». От этой поверхности проводим те ребра графа, которые касаются её.На конце этих ребер указываем стрелки и номера тех поверхностей, до которыхуказанные размеры проведены. Аналогичным образом достраиваем граф согласносхеме обработки.

/>

Рисунок 4.7 – Графпроизводных структур

/> - вершинаграфа. Характеризует поверхность детали. Цифра в круге обозначает номерповерхности на схеме обработки.

/> - ребро графа. Характеризует вид связей междуповерхностями, соответствует длинновым операционным размерам и размерамзаготовки.

В результате наложенияисходного «дерева» на производное «дерево» получим композицию «деревьев»,называемую графом размерных цепей (рисунок 4.8):

/>

Рисунок 4.8 Графразмерных цепей

/>


— Вершина графа.Характеризует поверхность детали.

/> — Ребро графа. Составляющее звено размерной цеписоответствует операционному размеру или размеру заготовки.

/> — Ребро графа. Замыкающее звено размерной цеписоответствует чертежному размеру.

/> — Ребро графа. Замыкающее звено размерной цепи соответствует операционномуприпуску.


Схема №2

/>

Рисунок 4.9 – Схемаобработки детали

Далее строим графисходных структур (исходное «дерево») соответствующий исходной структуре,образованной связями между поверхностями в виде чертежных размеров и припусков.

На графе исходных структурсоединяющих поверхности 5 и 6 волнистыми ребрами, характеризующими величинуприпуска 5z6, поверхности 7 и 8 дополнительнымиребрами, характеризующими величину припуска 7z8. А также проводим толстые ребра чертежных размеров 6с7.

/>

Рисунок 4.10 – Графисходных структур

- />вершина графа. Характеризуетповерхность детали. Цифра в круге обозначает номер поверхности на схемеобработки.

- />/>Ребро графа. Характеризует вид связеймежду поверхностями.

 «z» — Соответствует величинеоперационного припуска, а «c»– чертежному размеру.

На основанииразработанной схемы обработки строится граф произвольных структур. Построениепроизводного древа начинается с поверхности заготовки, к которой на схемеобработки не подводится ни одной стрелки. На рисунке 4.11 такая поверхностьобозначена цифрой «8». От этой поверхности проводим те ребра графа, которыекасаются её. На конце этих ребер указываем стрелки и номера тех поверхностей, докоторых указанные размеры проведены. Аналогичным образом достраиваем графсогласно схеме обработки.

/>

Рисунок 4.11 – Графпроизводных структур

/> - вершина графа. Характеризует поверхностьдетали. Цифра в круге обозначает номер поверхности на схеме обработки.

/> - ребро графа. Характеризует вид связей междуповерхностями, соответствует длинновым операционным размерам и размерамзаготовки.

В результате наложенияисходного «дерева» на производное «дерево» получим композицию «деревьев»,называемую графом размерных цепей (рисунок 4.12):

/>

Рисунок 4.12 – Графразмерных цепей

/>


— Вершина графа.Характеризует поверхность детали.

/> — Ребро графа. Составляющее звено размерной цеписоответствует операционному размеру или размеру заготовки.

/> — Ребро графа. Замыкающее звено размерной цеписоответствует чертежному размеру.

/> — Ребро графа. Замыкающее звено размерной цепи соответствует операционномуприпуску.

Схема №3

/>

Рисунок 4.13 – Схемаобработки детали

Далее строим графисходных структур (исходное «дерево») соответствующий исходной структуре,образованной связями между поверхностями в виде чертежных размеров и припусков.

На графе исходных структурсоединяющих поверхности 9 и 10 волнистыми ребрами, характеризующими величинуприпуска 9z10, поверхности 11 и 12 дополнительнымиребрами, характеризующими величину припуска 11z12 и т. д. А также проводим толстые ребра чертежных размеров13с10, 10с11.

/>

Рисунок 4.14 – Графисходных структур

- />вершина графа. Характеризуетповерхность детали. Цифра в круге обозначает номер поверхности на схемеобработки.

- />/>Ребро графа. Характеризует вид связеймежду поверхностями.

 «z» — Соответствует величинеоперационного припуска, а «c»– чертежному размеру.

На основанииразработанной схемы обработки строится граф произвольных структур. Построениепроизводного древа начинается с поверхности заготовки, к которой на схемеобработки не подводится ни одной стрелки. На рисунке 4.15 такая поверхностьобозначена цифрой «9». От этой поверхности проводим те ребра графа, которыекасаются её. На конце этих ребер указываем стрелки и номера тех поверхностей,до которых указанные размеры проведены. Аналогичным образом достраиваем графсогласно схеме обработки.

/>

Рисунок 4.15 – Графпроизводных структур

/>


 - вершина графа. Характеризует поверхность детали. Цифра в кругеобозначает номер поверхности на схеме обработки.

/> - ребро графа. Характеризует вид связей междуповерхностями, соответствует длинновым операционным размерам и размерамзаготовки.

В результате наложенияисходного «дерева» на производное «дерево» получим композицию «деревьев»,называемую графом размерных цепей (рисунок 4.16):

/>

Рисунок 4.16 – Графразмерных цепей

/>


— Вершина графа.Характеризует поверхность детали.

/> — Ребро графа. Составляющее звено размерной цеписоответствует операционному размеру или размеру заготовки.

/> — Ребро графа. Замыкающее звено размерной цеписоответствует чертежному размеру.

/> — Ребро графа. Замыкающее звено размерной цеписоответствует операционному припуску.

Припуски на операции.

Фрезерование черновое: />

Фрезерование чистовое: />

Приблизительные значенияоперационных размеров:

/>

Допуски на операционныеразмеры в зависимости от метода обработки по таблицам экономической точности:

/>

 

Расчёт операционныхразмеров

Схема №1.

1. Определениеоперационного размера /> из уравнения размерной цепи:


/>.

/> 

/>

Результаты записываем вграфу 7.

Определяем значениепринятого операционного размера />и записываем в графу 9.

В графе 3 указываемразмеры />и />.

2. Определениеоперационного размера /> из уравнения размерной цепи:

/>.

/>

/> 

/> 

Результаты записываем вграфу 7.

Величина корректировкисоставляет />

         Определяемзначение принятого операционного размера /> и записываем в графу 9.

Определяем значениемаксимальной и минимальной величины припуска /> и проставляем в графе 3.

         />

/>

2.  Определение операционного размера /> из уравненияразмерной цепи:

3.  />.

/>

/>

/>

         Результатызаписываем в графу 7.

Величина корректировкисоставляет />

Определяем значениепринятого операционного размера /> и записываем в графу 9.

Определяем значениемаксимальной и минимальной величины припуска /> и проставляем в графе 3.

         />

/>

Схема №2

1. Определениеоперационного размера /> из уравнения размерной цепи:

/>

/>

/>

         Результатызаписываем в графу 7.

         Определяемзначение принятого операционного размера /> и записываем в графу 9.

В графе 3 указываемразмеры />и />.

2. Определениеоперационного размера /> из уравнения размерной цепи:

/>

         />

                                     />

/>

         Результатызаписываем в графу 7.

Величина корректировкисоставляет />

         Определяемзначение принятого операционного размера />и записываем в графу 9.

         Определяемзначение максимальной и минимальной величины припуска /> и проставляем в графе 3.

         />

/>

3. Определениеоперационного размера /> из уравнения размерной цепи:

/>

/>

 /> 

/>

         Результатызаписываем в графу 7.

 Величина корректировкисоставляет />

         Определяемзначение принятого операционного размера /> и записываем в графу 9.

Определяем значениемаксимальной и минимальной величины припуска /> и проставляем в графе 3.

         />

 />

Схема №3

1. Определениеоперационного размера /> из уравнения размерной цепи:

/>

          /> 

 />

Результаты записываем вграфу 7.

Определяем значениепринятого операционного размера /> и записываем в графу 9.

В графе 3 указываемразмеры />и />.

2. Определение операционногоразмера /> изуравнения размерной цепи:

/>

         /> 

/> 

Результаты записываем вграфу 7.

Определяем значениепринятого операционного размера />и записываем в графу 9.

В графе 3 указываемразмеры />и />.     

3. Определениеоперационного размера /> из уравнения размерной цепи:

/>.

/>

 /> 

/>

         Результатызаписываем в графу 7.

Величина корректировкисоставляет />

Определяем значениепринятого операционного размера /> и записываем в графу 9.

Определяем значениемаксимальной и минимальной величины припуска /> и проставляем в графе 3.

 />

/>

4. Определениеоперационного размера /> из уравнения размерной цепи:

/>

         />

/> 

/>

         Результатызаписываем в графу 7.

Величина корректировкисоставляет />

         Определяемзначение принятого операционного размера /> и записываем в графу 9.

         Определяемзначение максимальной и минимальной величины припуска /> и проставляем в графе 3.

/> 

/> 


5. Определениеоперационного размера /> из уравнения размерной цепи:

/>.

/>

         /> 

/>

Результаты записываем вграфу 7.

Величина корректировкисоставляет />

Определяем значениепринятого операционного размера /> и записываем в графу 9.    

Определяем значениемаксимальной и минимальной величины припуска /> и проставляем в графе 3.

 />

/>

 

Составление ведомостирасчета операционных размеров.

Подготовка к расчетуоперационных размеров заключается в заполнении граф с номерами: 1,2,4,5,6 вследующей последовательности: сначала заполняются графы 4,5,6, а затем 1 и 2.

Графа 1. Указывается обозначение всехчертежных размеров и операционных припусков из уравнений размерных цепей длясоответствующего операционного размера.

Графа 2. Чертежные размеры с допускамиберутся в соответствии с рабочим чертежом детали. Допуски операционныхприпусков берутся из графа размерных цепей и указываются только со знаком (+).

Графа 4. Указываются обозначения всехоперационных размеров согласно схеме обработки (рис. 1.5.2.).

Графа 5. Указывается величина поля допуска наоперационные размеры в соответствии с графом размерных цепей (рис. 1.5.2.3.).

Графа 6. Заносятся уравнения размерных цепей,при помощи которых производятся расчеты операционных размеров.

Заполнение граф 7, 8,9 и 3 связано снепосредственным расчетом каждого операционного размера, и поэтому должнопроводиться в следующей последовательности:

Заполняются все графы 7,8, 9 и 3 для первого операционного размера. Затем заполняются все графы длявторого размера<sub/>и далее для всех операционных размеров.

4.5 Выбор оборудования,приспособлений и инструментов

Выбор станочногооборудования является одной из важнейших задач при разработке технологическогопроцесса механической обработки заготовки. От правильного его выбора зависитпроизводительность изготовления детали, экономическое использованиепроизводственных площадей, механизации и автоматизации ручного труда,электроэнергии и в итоге себестоимость изделия. Тип производства оказываетрешающее влияние на степень автоматизации и специализации оборудования иоснастки, применяемых при изготовлении деталей. В мелкосерийном производствестановится выгодным применение специализированных станков (в том числе станковс числовым программным управлением (ЧПУ)) и инструментов, а такжеуниверсально-сборных и универсально-переналаживаемых приспособлений.

В зависимости от объемавыпуска изделий выбирают станки по степени специализации и высокойпроизводительности, а также станки с числовым программным управлением (ЧПУ).Для разработанного технологического процесса выбираем станок XCEEDER 900-RT (5-координатный станок с ЧПУ). Этот обрабатывающий центр сподвижным мостом и 5-тью интерполированными осями используется для выполнениявысокоскоростных фрезеровочных операций. Машина специально предназначена дляобработки сложных трёхмерных элементов, нуждающихся в высокой точности, как этобывает в отрасли изготовления пресс-форм или в авиационном секторе.

/>

Рисунок 4.17 – Общий видстанка XCEEDER 900-RT


Таблица 4.2 – Техническиеданные

Описание Единицы измерения XCEEDER 900-RT Интерполированные оси 5 Длина стола мм 600 Ширина стола мм 600 Грузоподъёмность стола кг 500 Т-образные пазы (шир./шаг) мм 14/100 Ход оси “X” мм 1200 Ход оси “Y” мм 1000 Ход оси “Z” мм 600 Расстояние от выступа шпинделя/раб. стола мм 750 Вращение оси “A”

-30о ч +110о

Вращение оси “C” постоянное Усилие на осях X – Y при работе Н 8000 Усилие на оси Z при работе Н 10000 Мощность шпинделя кВт 20 Крутящий момент шпинделя Н/м 38 Скорость вращения шпинделя об/мин 24000 Скорость оси “X” м/мин 60 Скорость оси “Y” м/мин 60 Скорость оси “Z” м/мин 40 Скорость оси “A” об/мин 10 Скорость оси “C” об/мин 20 Точность позиционирования линейных осей мкм/м ±5 Повторяемость позиционирования линейных осей мкм/м ±3 Точность позиционирования осей вращения

±0,002о

Повторяемость позиционирования осей вращения

±0,0015о

Общая установленная мощность кВт 100 Вес машины кг 20000 Максимальное количество инструментов шт. 24 Максимальный диаметр инструмента мм 90 Максимальная длина инструмента мм 300 Максимальный вес инструмента кг 10

/>

Рисунок 4.18 – Габаритныеразмеры станка XCEEDER 900-RT

Этот станок обеспечитвыполнение заданных технических требований, а также мы уменьшим разнообразиеиспользуемых средств производства, т. е. все переходы выполняем на одномстанке. Для контроля параллельности сторон используем специальное контрольноеприспособление, а для проверки правильности выполнения всех остальных размеровиспользуем систему RENISHAW, котораяимеется на станке. Однако станки с ЧПУ имеют существенный недостаток – высокуюстоимость, – преодолеть который можно их максимальной загрузкой.

Приспособление дляобработки детали «корпус» – специальное. Оно просто по конструкции, удобно вэксплуатации.

Инструмент для обработкиданной детали – нормальный, т. е. имеет стандартные размеры, стандартнуюконструкцию и применяется вне зависимости от конструкции детали.

Размеры, получаемые впроцессе технологической обработки, должны измеряться и контролироваться длятого, чтобы не допустить отклонения формы, размеров, шероховатости детали оттребуемой величины.

4.6 Выборсмазочно-охлаждающих технологических средств

Смазочно-охлаждающиетехнологические средства, используемые чаще всего в виде смазочно-охлаждающихжидкостей (СОЖ), применяются для предотвращения возникновения дефектовповерхностей деталей, изготавливаемых резанием, повышения стойкости режущихинструментов, увеличения скорости резания и подачи.

Металлорежущее оборудование Вид СОЖ Марка

Концентра-ция, масс.

доля, %

Примечание 1 2 3 4 5 Токарно-винторезные, токарно-револьверные, расточные, фрезерные, отрезные станки, обрабатывающие центры Полусинтетическая или эмульсионная

Аквол-11,

Карбамол-Э1,

Укринол-1,

Аквол-2,

Аквол-6

3-5 Масляные СОЖ применяют на операциях обработки пазов, фрезерования твердосплавным инструментом, резьбонарезания, а также при высоких требованиях к качеству поверхности Масляная средней вязкости со средним содержанием присадок

МР-1у,

МР-3

100

Каждая рецептура СОЖимеет достаточно сложный состав, оптимальный для определённого сочетанияматериалов заготовки и инструмента, а также вида обработки.

Для обработки деталикорпус на станке XCEEDER 900-RT будем использовать СОЖ: Укринол – 1(3 – 5%).

4.7 Определение режимовобработки

При назначении режимоврезания учитывают характер обработки, тип и размеры инструмента, материал егорежущей части, материал и состояние заготовки, тип и состояние оборудования.

При расчете режимоврезания устанавливают глубину резания, минутную подачу, скорость резания.Приведем пример расчета режимов резания для трёх операций. Для остальныхопераций режимы резания назначаем согласно [5], т.2, стр. 265-303.

Сверлильная

Глубина резания присверлении определяется по формуле:

/>, (4.3)

где /> – диаметр отверстия, мм

/>.

При сверлении отверстийбез ограничивающих факторов выбираем максимально допустимую по прочности сверлаподачу по таблице 25, [1], с. 277:

/>.

Скорость резания присверлении:

/>, (4.4)

Значения коэффициентов /> и показателейстепени принимаем по таблице 28, [1], с.278:

/>

а значение периодастойкости /> потаблице 30, [1], с. 279-280:

/>.

Общий поправочныйкоэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания,

/>, (4.5)

где /> – коэффициент наобрабатываемый материал: /> по таблице 4, [1], с. 263;

/> – коэффициент на инструментальныйматериал: /> потаблице 6, [1], с. 263;

/> – коэффициент, учитывающийглубину сверления: /> по таблице 31, [1], с. 279.

/>./>

Крутящий момент и осевуюсилу рассчитываем по формулам:

/>, (4.6)

/>. (4.7)

Значения коэффициентов />, /> и показателейстепени принимаем по таблице 32, [1], с. 281:

/> />

Коэффициент, учитывающийфактические условия обработки, в данном случае зависит только от материала обрабатываемойзаготовки и определяется выражением

/>.

Значения коэффициента /> приведены втаблице 10, [1], с. 265:

/>.

/>;

/>.

Мощность резанияопределяем по формуле

/>, (4.8)

где частота вращенияинструмента или заготовки

/>, (4.9)

/>,

/>.

Мощность шпинделя станка XCEEDER 900-RT составляет 20 кВт, поэтому мощность привода станкадостаточна:

/>

/>

Фрезерная

Конфигурацияобрабатываемой поверхности и вид оборудования определяют тип применяемой фрезы.Её размеры определяются размерами обрабатываемой поверхности и глубинойсрезаемого слоя. Диаметр фрезы для сокращения основного технологическоговремени и расхода инструментального материала выбирают по возможностинаименьшей величины, учитывая при этом жёсткость технологической системы, схемурезания, форму и размеры обрабатываемой заготовки.

Выбираем торцевую фрезу Ø 50 мм для фрезерования поверхности шириной 176 мм, длиной 365 мм.

Модель станка XCEEDER 900-RT.

Обрабатываемый материал АЛ9.

1. Глубина резания:

/>.

2. Подача на одинзуб /> таблица34, [1], с. 283:

/>.

 

3. Подача на оборот:

/>.

 

4. Скорость резания– окружная скорость фрезы

/> (4.10)

Значения коэффициента /> и показателейстепени принимаем по таблице 39, [1], с. 286-290:

/>/>

где /> – подача фрезына зуб, мм/об.

/> – диаметр фрезы, мм.

/> – глубина резания,

/> – ширина фрезерования,

/> – стойкость фрезы,

/> – общий поправочный коэффициентна скорость резания, учитывающий фактические условия резания.

/>, (4.11)

где /> – коэффициент,учитывающий качество обрабатываемого материала /> по таблице 4, [1], с. 263;

/> – коэффициент на инструментальныйматериал: /> потаблице 6, [1], с. 263;

/> – коэффициент, учитывающийсостояние поверхности заготовки: /> по таблице 5, [1], с. 263.

/>,

/>.

Т. к. угол в плане />, то значениескорости умножаем на коэффициент 1,6:

/>.

Главная составляющая силырезания при фрезеровании – окружная сила

/>, (4.12)

где /> – число зубьев фрезы;

/> – частота вращения фрезы.

Значения коэффициента /> и показателейстепени принимаем по таблице 41, [1], с. 291, поправочный коэффициент на качествообрабатываемого материала /> по таблице 10, [1], с. 265:

/>

/>;

/>.

Крутящий момент нашпинделе

/>, (4.13)

где /> – диаметр фрезы, мм.

/>.

Мощность при фрезеровании(эффективная)

/>, (4.14)

где />  окружная сила,

 /> – скорость резания.

/>


Мощность шпинделя станка XCEEDER 900-RT составляет 20 кВт, поэтому мощность привода станкадостаточна:

/>

/>

Резьбонарезание

Нарезание резьбыпроизводим метчиком.

Скорость резания принарезании метрической резьбы метчиком

/>. (4.15)

Значения коэффициента />, показателейстепени и среднее значение периода стойкости /> принимаем по таблице 49, [1], с. 296:

/>

Общий поправочныйкоэффициент

/>, (4.16)

где /> – коэффициент,учитывающий качество обрабатываемого материала /> по таблице 50, [1], с. 298;

/> – коэффициент на инструментальныйматериал: /> потаблице 50, [1], с. 298;

/> – коэффициент, учитывающийточность нарезаемой резьбы: /> по таблице 50, [1], с. 298;

/>.

/>.

Крутящий момент принарезании резьбы метчиком

/>, (4.17)

где /> – шаг резьбы, мм;

/> – номинальный диаметр резьбы, мм.

Коэффициент /> и показателистепени принимаем по таблице 51, [1], с. 298:

/>

Поправочный коэффициент />, учитывающийкачество обрабатываемого материала определяем по таблице 50, [1], с. 298:

/>.

/>.

Мощность при нарезаниирезьбы метчиком


/>, (4.18)

где />.

/>,

/>.

Мощность шпинделя станка XCEEDER 900-RT составляет 20 кВт, поэтому мощность привода станкадостаточна:

/>

/>

4.8 Расчёт норм временина выполнение операций

Под нормой времени понимаетсяпродолжительность отрезка времени для выполнения производственной операции вконкретных условиях.

Состав нормывремени

По своему содержанию иназначению различают две нормы на каждую операцию:

1. Норма штучноговремени – />.

Штучное время включает всебя только ту норму времени, которая необходима для непосредственноговыполнения производственной операции.

2. Калькуляционнаянорма времени – />.

В калькуляционное времявключается помимо штучного времени также и частьподготовительно-заключительного времени (/>), приходящееся на одну детальобрабатываемой партии деталей.

Вподготовительно-заключительное время включается тот отрезок времени, которыйзатрачивается рабочим на ознакомление с работой и наладку станка для обработкипартии деталей.

Следовательно, можнозаписать:

/>, (4.19)

где /> – количество деталей впартии.

Расчёт норм времени приобработке на станках с ЧПУ имеет особенности, которые нужно учитывать.Подготовительно-заключительное время состоит из трёх слагаемых:

/>, (4.20)

где /> – время, затрачиваемоена изучение наряда, чертежа, технологической документации на рабочем месте вначале работы и на сдачу в конце смены;

/> – время, учитывающеедополнительные работы;

/> – время, расходуемое на пробнуюобработку деталей.

Состав штучноговремени

В состав штучного времени(/>) включаютсяследующие затраты времени, связанные с выполнением операции:

- основноетехнологическое (машинное) время – />;

- вспомогательноевремя – />;

- времяобслуживания рабочего места – />;

- время перерывов иотдыха – />.

Следовательно, можнозаписать:

/>. (4.21)

где /> – основное технологическое(машинное) время, мин;

/> – вспомогательное время, мин;

/> – время обслуживания рабочегоместа, мин;

/> – время на перерыв и отдыхрабочего в течение смены, мин.

При станочной операцииэто есть время, в течение которого непосредственно происходит изменение формы исостояния обрабатываемой детали.

Основное технологическоевремя для механической обработки определяется по формуле:

/> мин., (4.22)

где /> –длина обрабатываемойповерхности, мм;

/> – число рабочих ходов;

/> – подача на один оборот, мм/об;

/> – частота вращения инструмента.

Вспомогательное времявключает в себя время, затрачиваемое на выполнение различных действий,связанных с выполнением основной, технологической работы. К таким действияммогут относиться:

- установка,закрепление и снятие детали;

- управлениестанком;

- подвод и отводинструмента;

- промер деталей ит. д.

Вспомогательное времяопределяется по формуле:

/>, (4.23)

где /> – вспомогательноевремя, затрачиваемое на установку и снятие заготовки;

/> – вспомогательное время, связанноес выполнением вспомогательных ходов и перемещений;

Время обслуживаниярабочего места – это есть время, затрачиваемое рабочим на уход за рабочимместом, и приходящееся на одну деталь.

Время обслуживаниярабочего места распределяется на два вида работ:

- времятехнического обслуживания – />;

- времяорганизационного обслуживания – />.

/> (4.24)

Время техническогообслуживания (/>) включает в себя работы примерноследующего содержания:

- сменапритупившегося инструмента;

- подналадкастанка;

- сметание стружкив процессе работы.

Величина времени натехническое обслуживание определяется в процентах от основного времени последующей формуле:

/>. (4.25)

Значение величины /> определяетсяпо нормативам.

Время организационногообслуживания (/>) включает в себя работы примерноследующего содержания:

- подготовкарабочего места в начале смены;

- уборка рабочегоместа в конце смены;

- чистка станка идр.

Величина времени наорганизационное обслуживание определяется в процентах от суммы основного ивспомогательного времени по формуле:

/>. (4.26)

Значение величины /> определяетсяпо нормативам.

Время на перерыв и отдыхрабочего в течение смены определяется по формуле:

/>. (4.27)

Значение величины /> определяетсяпо нормативам.

Сверлильная

Исходные данные.

Деталь – корпус.

Операция – обработкаотверстия />.

Станок – XCEEDER 900-RT (станок с ЧПУ).

Род заготовки – отливкаАЛ9, НВ 50…60.

Инструмент – сверлоспиральное />.

1. Подготовительно-заключительноевремя:

1.1  Организационнаяподготовка

/> мин.

4,0 мин на ознакомление сдокументами и осмотр заготовки;

2,0 мин на инструктажмастера;

4,0 мин на установкурабочих органов станка или зажимного приспособления по двум координатам внулевое положение.

1.2  Установитьприспособление и снять 5,0 мин.

1.3  Установитьисходные режимы работы станка (число оборотов шпинделя) 0,2 мин.

1.4  Установитьинструментальные блоки в магазине и снять 21 инструмент /> мин.

1.5  Установитьисходные координаты X и Y (настроить нулевое положение) по цилиндрической поверхности4,0 мин.

1.6  Установитьинструмент на длину обработки (по оси Z для 8 инструментов) /> мин.

Итого /> мин.

1.7  Количество группотверстий, обрабатываемых расточным инструментом – 2 8-10 квалитета точности: /> мин;

Количество группотверстий, обрабатываемых сверлом – 2

8-10 квалитета точности: /> мин.

Итого /> мин.

/> мин.

2. Вспомогательноевремя:

/> 

/> мин,

0,06 мин на одновременноеперемещение крестового стола по осям X и Y ускоренное;

0,04 мин на подводинструмента в зоне резания по оси Z;

0,12 мин на ускоренный иустановочный поворот стола на />;

0,4 мин на сменуинструмента из магазина автоматическую.

/> мин,

/> мин.

3. Основное время:

/>

/>

/> мин.

4. Оперативноевремя:

/> мин.

5. Времяобслуживания рабочего места:

/>.

/> мин.

6. Время на перерыви отдых рабочего в течение смены:

/>.

/> мин.

7. Штучное время:

/> мин.

8. Штучно-калькуляционноевремя:

/> мин.

Фрезерование

Исходные данные

Деталь – корпус.

Операция – фрезерованиеплоскости шириной 176 мм.

Станок – XCEEDER 900-RT (станок с ЧПУ).

Род заготовки – отливкаАЛ9, НВ 50…60.

Инструмент – фреза />.

1. Подготовительно-заключительноевремя:

1.1  Организационнаяподготовка

/> мин.

4,0 мин на ознакомление сдокументами и осмотр заготовки;

2,0 мин на инструктажмастера;

4,0 мин на установкурабочих органов станка или зажимного приспособления по двум координатам внулевое положение.

1.2  Установитьприспособление и снять 5,0 мин.

1.3  Установитьисходные режимы работы станка (число оборотов шпинделя) 0,2 мин.

1.4  Установитьинструментальные блоки в магазине и снять 21 инструмент /> мин.

1.5  Установитьисходные координаты X и Y (настроить нулевое положение) поцилиндрической поверхности 4,0 мин.

1.6  Установитьинструмент на длину обработки (по оси Z для 8 инструментов) /> мин.

Итого /> мин.

1.7  Количество группотверстий, обрабатываемых расточным инструментом – 2 8-10 квалитета точности: /> мин;

Количество группотверстий, обрабатываемых сверлом – 2

8-10 квалитета точности: /> мин.

Итого /> мин.

/> мин.

2. Вспомогательноевремя:

/>

/> мин,

0,06 мин на одновременноеперемещение крестового стола по осям X и Y ускоренное;

0,04 мин на подводинструмента в зоне резания по оси Z;

0,12 мин на ускоренный иустановочный поворот стола на />;

0,4 мин на сменуинструмента из магазина автоматическую.

/> мин,

/> мин.

3. Основное время:

/>

/>

/> мин.

4. Оперативноевремя:

/> мин.

5. Времяобслуживания рабочего места:

/>.

/> мин.

6. Время на перерыви отдых рабочего в течение смены:

/>.

/> мин.

7. Штучное время:

/> мин.

8. Штучно-калькуляционноевремя:

/> мин.


Резьбонарезание

Исходные данные

Деталь – корпус.

Операция – нарезаниерезьбы />.

Станок – XCEEDER 900-RT (станок с ЧПУ).

Род заготовки – отливкаАЛ9, НВ 50…60.

Инструмент – метчик.

1. Подготовительно-заключительноевремя:

1.1  Организационнаяподготовка

/> мин.

4,0 мин на ознакомление сдокументами и осмотр заготовки;

2,0 мин на инструктажмастера;

4,0 мин на установкурабочих органов станка или зажимного приспособления по двум координатам внулевое положение.

1.2  Установитьприспособление и снять 5,0 мин.

1.3  Установитьисходные режимы работы станка (число оборотов шпинделя) 0,2 мин.

1.4  Установитьинструментальные блоки в магазине и снять 21 инструмент /> мин.

1.5  Установитьисходные координаты X и Y (настроить нулевое положение) поцилиндрической поверхности 4,0 мин.

1.6  Установитьинструмент на длину обработки (по оси Z для 8 инструментов) /> мин.

Итого /> мин.

1.7  Количество группотверстий, обрабатываемых расточным инструментом – 2 8-10 квалитета точности: /> мин;

Количество группотверстий, обрабатываемых сверлом – 2

8-10 квалитета точности: /> мин.

Итого /> мин.

/> мин.

2. Вспомогательноевремя:

/>

/> мин,

0,06 мин на одновременноеперемещение крестового стола по осям X и Y ускоренное;

0,04 мин на подводинструмента в зоне резания по оси Z;

0,12 мин на ускоренный иустановочный поворот стола на />;

0,4 мин на сменуинструмента из магазина автоматическую.

/> мин,

/> мин.

3. Основное время:

/>

/>

/> мин.

4. Оперативноевремя:

/> мин.

5. Времяобслуживания рабочего места:

/>.

/> мин.

6. Время на перерыви отдых рабочего в течение смены:

/>.

/> мин.

7. Штучное время:

/> мин.

8. Штучно-калькуляционноевремя:

/> мин.

4.9 Определениеквалификации работы

Для того чтобы операциитехнологического процесса были успешно выполнены, необходимо определить ихсложность, т. е. квалификацию работы, которая выражается квалификационнымразрядом. Правильное определение квалификации, кроме того, даёт возможностьобъективно оплатить труд рабочих.

Поскольку станок XCEEDER 900-RT – станок с ЧПУ, то для выполнения работ по данномутехнологическому процессу требуется оператор станков с программным управлением4 разряда.

4.10 Проектирование картыналадки станка

Расчетно-технологическаякарта (РТК) содержит выполняемую графически траекторию движения инструмента,расположенную в системе координат, удобной для программирования, за началоотчета принимается нулевая точка шпинделя станка. РТК содержит законченный планобработки детали на станке с ЧПУ, в виде графического изображения траекториидвижения инструмента со всеми необходимыми пояснениями и расчетными размерами.

РТК оформляется вследующем порядке:

- вычерчивается деталь в прямоугольной системе координат с ориентациейотносительно осей OX и OZ,расположенных параллельно осям координат станка. Выбирается исходная точкаобработки, контуры детали, заготовки вычерчиваются в масштабе 1:1 и указываютсявсе необходимые для программирования размеры.

- наносится траектория движения режущей кромки резца в системе координат XOY и XOZ. Начало и конец траекторииявляются исходной точкой обработки.

- на траектории движения инструмента необходимо цифрами обозначить опорныеточки. Опорные точки необходимо отличать по геометрическим и технологическимпризнакам.

На РТК наносятсядополнительные данные: тип станка, материал детали, путь резца, режимы резанияи др.

При построении РТКнеобходимо соблюдать следующие правила:

- длина перемещений холостого хода должна быть минимальной;

- при обработке наружный контур необходимо обходить по часовой стрелке, авнутренний против часовой стрелки.

Расчет траекторииинструмента

Задачей расчетаявляется:

- определение координат опорных точек.

- определение перемещений между опорными точками:

Наладка станкапроизводится на операции №010. Обработка ведется на фрезерном станке с ЧПУмодель XCEEDER 900-RT. Для станков с ЧПУ расчет перемещения программируемой точкиинструмента ведется по средним значениям размеров, которые необходимообеспечить.

Эскиз детали с исходнымиположениями инструмента относительно начала координат и размерами, получаемымипри обработке, показан на плакате расчетно-технологическая карта.

Расчет величинперемещения инструмента по осям координат Х и Y производится в соответствии с формулами. Результатызаносятся в графы соответствующих таблиц на РТК к соответствующим переходам.


5. Технологическая иконтрольно-измерительная оснастка

5.1 Исходные данные дляпроектирования станочного приспособления

Требуется разработатькомпоновку приспособления для выполнения фрезерования, сверления,резьбонарезания элементов детали «корпус».

Производство мелкосерийное.

Материал детали алюминиевыйсплав АЛ9.

5.1.1 Принципиальная схемастаночного приспособления

Для установки корпуса прифрезерной, сверлильной, резьбонарезной обработке используем базирование деталив координатный угол. Тип производства, программа выпуска, а так же затратывремени на операцию, определяющие уровень быстродействия приспособления приустановке и снятии детали, повлияли на решение механизировать приспособление,то есть прижим заготовки к установочной базе, осуществляющийся с помощьюприжима от пневмоцилиндра.

Приспособлениеустанавливается на стол станка посредством центрирующей шпонки и четырёх болтовв проушинах основания приспособления.

Приспособлениеиспользуется для установки только одной детали.

Использование такихприспособлений имеет ряд преимуществ:

- позволяетсократить время на закрепление заготовки;

- обеспечениепостоянного положения заготовки относительно режущего инструмента, так каквеличина зажимающего усилия не зависит от обслуживающего рабочего;

- стабильность вработе и надежность;

- простотауправления.

/>

Рисунок 5.1 – Принципиальнаясхема приспособления

Прижим заготовки кустановочной базе осуществляется силами R/3 и прижимом от цилиндра.

 

5.1.2 Расчет станочного приспособления

5.1.2.1 Силовой расчетприспособления

Определяем силу зажима:

/>,

гдеР1– сила резания, Р1=441Н,

k – коэффициент запаса,

/>,

k1 — коэффициент, учитывающийувеличение сил резания из-за неровностей на заготовке, k1=1,2;

k2 — коэффициент, учитывающийувеличение сил резания от затупления инструмента, k2=1,3;

k3 — коэффициент, учитывающийувеличение сил резания при прерывистом резании, k3=1,2;

k4 — коэффициент, учитывающий непостоянствоусилия зажима при использовании пневморычажных систем, k4 =1,3;

k5 — коэффициент, учитывающий наличие моментов,поворачивающих заготовку, установленную на развитую поверхность, k5=1;

k6 — коэффициент, учитывающий наличиемоментов, стремящихся повернуть заготовку, k6 =1.

 

/>

Определяем внутреннийдиаметр пневмокамеры:

/>,

где Тk – сила трения зависящая от твердостиуплотняющего кольца и его относительного сжатия />, Тk=0,5 кгс=4,9Н;

pдавление воздуха, р=0,63 МПа;

d1– внутренний диаметр пневмокамеры,

dп– диаметр штока, dп= 16 мм.

/> мм.

Принимаем d1=216 мм.

5.1.2.2 Расчет станочногоприспособления на точность

Исходя из точностивыдерживаемого размера обрабатываемой детали, предъявляют требования ксоответствующим размерам приспособления.

Для нахождения точностиотдельных элементов, необходимо найти сначала суммарную погрешность />, которую можнонайти сначала, допустить в собранном приспособлении для обеспечения точностизаданного размера детали.

Эта погрешность длякаждого выдерживаемого при помощи приспособления размера детали не должнапревышать величины заданного допуска Топ: Топ≥/>.

Все погрешности, входящиев состав суммарной, могут быть разделены на следующие погрешности:

1. Погрешностьустановки />равнасумме погрешностей базирования /> и закрепления />. Погрешностьзакрепления возникает в результате деформаций и перекосов устанавливаемойдетали, а так же вследствие неточности изготовления поверхностей, которыми онасоприкасается с установочными элементами приспособления;

2. Погрешностьобработки /> обусловленаспецификой метода обработки, точностными показателями станка; неравномерностьюприпуска и твердости заготовки, поступающей на обработку;

3. Суммарнаяпогрешность приспособления />, возникающая из-за неточностиизготовления его деталей и сборки;

4. Погрешность /> настройкиинструмента на заданный размер;

5. Погрешность отразмерного износа инструмента />.

По теории вероятностидопуск на размер обрабатываемой детали Топ должен быть большеили равен сумме вышеперечисленных погрешностей, возникающих при механическойобработке деталей на металлорежущих станках, то есть:

/>

Откуда:

/>

5.2 Исходные данные дляпроектирования контрольного приспособления

Требуется разработатькомпоновку приспособления для выполнения контроля параллельности наружныхсторон детали корпус.

Производство мелкосерийное.

Материал детали алюминиевыйсплав АЛ9.

5.2.1 Принципиальнаясхема контрольного приспособления

Контрольноеприспособление проектируется для контроля параллельности наружных сторон деталикорпус. Деталь устанавливается на плиту. Поверхности имеют достаточнуюпротяженность и имеется возможность замерять отклонения в нескольких точках,поэтому настройка головки по эталону не требуется. Используетсярычажно-пружинная измерительная головка с длинным наконечником и погрешностьюизмерения 1мкм.

/>

Рисунок 5.2 – Схемаизмерения

5.2.2 Расчет контрольногоприспособления

Важнейшим условием,которому должны удовлетворять контрольные приспособления, является обеспечениенеобходимой точности измерения.

Точность в значительнойстепени зависит от принятого метода измерения, от степени совершенствапринципиальной схемы и конструкции приспособления, а так же от точности егоизготовления. Не менее важным фактором, влияющим на этот параметр, являетсяточность изготовления поверхности, используемой в качестве измерительной базы.

Точность измеренияопределяется, главным образом, следующими составляющими погрешностями:

1. Погрешность,связанная с данным измерительным средством />, />=0,004.

2. Погрешность индикатора/>, />.

Используя положениятеории вероятности, погрешность контрольного приспособления определяют поформуле:


/>

Допускаемая величинаотклонения от параллельности 0,1мм.

 

/>

Следовательно, данноеконтрольное приспособление обеспечивает необходимую точность измерения.

/>

 

В основу приспособленияположена плита 2 из комплекта универсально-сборочных приспособлений (УСП)средней серии с пазом 12 мм, на которой закреплены: стойки для ИГ 3, планка 6.Контролируемая деталь 7 устанавливается на плиту 2. ИГ 3с удлиненнойрычажной системой закрепляется в кронштейне 1 на стойке 3с помощью гайки.Стойка 3 вставляется в паз плиты 2 и фиксируется гайкой 5. Данная рычажнаясистема предохраняет ИГ от случайных ударов и преждевременного износа.

Параллельность поверхностейА и А¢проверяетсяпутем прикосновения двух упоров 4 к противоположным сторонам детали.


6. Структура цеха

Структура механическогоцеха – это логические взаимоотношения уровней его управления и функциональныхслужб, построенные в такой форме, которая позволяет наиболее эффективнореализовать технологические процессы изготовления деталей. Следовательно,структура проектируемого цеха определяется содержанием технологическогопроцесса изготовления заданной детали, т. е. все без исключения элементытехнологического процесса должны выполняться соответствующими цеховыми илииными подразделениями.

/>

Рисунок 6.1. – Схемаструктуры цеха

Вертикаль «начальник цеха– заместитель начальника по производству – производственные участки» являетсялинейной частью структуры, а правая часть структуры, ограниченная штриховойлинией – штаб (аппарат) цеха, помогающий цеху в реализации технологическихпроцессов.

Весь цех как большаясистема делится на три подсистемы:

а) перерабатывающую,в которой изготовляются детали. Это производственные участки, т. е. основноепроизводство;

б) планирования иконтроля, занятую выполнением управленческих функций;

в) обеспечения,предназначенную для реализации вспомогательных технологических процессов. Еёможно назвать вспомогательным производством и обслуживанием работающих.

Эти подсистемы самипредставляют собой системы, поскольку состоят из многих частей.

Функциональные иадминистративные связи в структуре цеха переплетены между собой так, что одниэлементы и работники аппаратных подразделений входят в состав системыпланирования и контроля, другие – в состав системы обеспечения, что зависит отособенностей выполняемых ими действий и предусматривается для оптимизацииработы.

В общем случае системапланирования и контроля состоит из специалистов и руководителейтехнологического бюро (ТБ), планово-диспетчерского бюро (ПДБ), бюро труда изаработной платы (БТ и З), бюро цехового контроля (БЦК), бухгалтерии. В составБТ и З входит табельная, в БЦК – контрольно-поверочный пункт (КПП), контрольноеотделение и контрольные площадки на территории производственных участков.

Система обеспечениясостоит из систем: инструментального обеспечения, ремонтного обслуживания,обеспечения смазочно-охлаждающими жидкостями (СОЖ), сбора и переработкистружки, складской, транспортной, хозяйственного обслуживания, обслуживанияработающих. В систему инструментального обеспечения входятинструментально-раздаточный склад (ИРС), заточное отделение, мастерская поремонту приспособлений и инструментов (РЕМПРИ), отделение сборки, настройки икодирования инструментальных блоков; в систему ремонтного обслуживания –цеховая ремонтная база (ЦРБ) и склад запасных частей; в систему обеспечения СОЖ– отделение для их приготовления и средства раздачи на рабочие места; в системусбора и переработки стружки – средства транспортировки и отделение переработки;в складскую – склады материалов и заготовок, межоперационный, готовых деталей ивспомогательных материалов; в систему обслуживания работающих входят системысанитарно-бытового, медицинского, культурного обслуживания и общественногопитания. Руководство системой инструментального обеспечения осуществляетначальник БИХ; системами сбора и переработки стружки, складом вспомогательныхматериалов, хозяйственным обслуживанием производственного и вспомогательногозданий – начальник хозяйственной службы; складами материалов и заготовок,межоперационным, готовых деталей и транспортной системой – начальник ПДБ.


7. Основное производство

7.1 Оборудование

1. Рассчитываетсясуммарное количество производственного оборудования цеха /> по формуле

/>, (7.1)

где /> – заданная годоваяпрограмма цеха (суммарное нормировочное время) в нормо-часах; /> – средний действительныйгодовой фонд времени работы единицы оборудования при двухсменном режиме вчасах. Рекомендуется принимать

/> ч.

/>.

Рассчитанное дробноеколичество оборудования округляется до целого числа /> единицы оборудования.

Принятое количествооборудования распределяется по производственным участкам с учётом того, чтокаждый из них должен состоять из 20-30 единиц, т. е. в среднем из 25.

Таблица 7.1 – Распределениеоборудования по участкам

п/п

Наименование участка

Количество единиц оборудования на участке />

1 Корпусов 26 2 Крышек 25 3 Рычагов 26 4 Кронштейнов 25 Всего 102

2. Распределяется пооперациям оборудование участка изготовления детали, технологический процессизготовления которой разработан.

Таблица 7.2 – Распределениепо операциям оборудования участка изготовления деталей типа «корпус»

№ операции Наименование операции Наименование оборудования Модель оборудования

/>, мин

/>, мин

/>, ч

/>, ч/мин

/>, ч

/>, ч

/>

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 010 Фрезерно-сверлильная Станок с ЧПУ XCEEDER 900-RT 11,19 145,77 100375 688,58 7705,21 3890 1,98 015 Фрезерно-сверлильно-расточная 35,10 24169,16 6,21 020 Фрезерная 25,27 17400,42 4,47 025 Фрезерно-сверлильно-расточная 39,70 27336,63 7,03 030 Фрезерно-сверлильно-расточная 34,51 23762,90 6,11

Таблица7.4 – Ведомость производственного оборудования участка изготовления деталейтипа «корпус»

№ п.п Наименование оборудования Модель Количество оборудования 1 2 3 4 1 Фрезерный с ЧПУ XCEEDER 900-RT 26

Итого

Итого

26

Распределение пооперациям оборудования участка изготовления деталей типа «крышек».

Таблица 7.5 – Ведомостьпроизводственного оборудования участка изготовления деталей типа «крышек».

№ п.п. Наименование оборудования Модель Количество оборудования Суммарное количество оборудования Коэффициент загрузки в одну смену в две смены в три смены 1 2 3 4 5 6 7 8 1. Токарный полуавтомат 1425 4 4 0,913 2. Фрезерный с ЧПУ 6441Б 11 11 0,99 3. Расточной универсальный 2Д450 1 2 3 0,743 4. Вертикально-сверлильный универсальный 2Н135 3 3 0,947 5. Верстак 2 2 0,90 6. Токарный полуавтомат 1К625 2 2 0,91 Итого: 1 24 25 0,901

Таблица 7.6 – Ведомостьпроизводственного оборудования участка изготовления деталей типа «крышек».

№ п.п. Наименование оборудования Модель Количество оборудования 1 2 3 4 1. Токарный полуавтомат 1425 4 2. Фрезерный с ЧПУ 6441Б 11 3. Расточной универсальный 2Д450 3 4. Вертикально-сверлильный универсальный 2Н135 3 5. Верстак 2 6. Токарный полуавтомат 1К625 2 Итого: 25

Распределение пооперациям оборудования участка изготовления деталей типа «рычагов».

Таблица 7.7 – Ведомостьпроизводственного оборудования участка изготовления деталей типа «рычагов».

№ п.п. Наименование оборудования Модель Количество оборудования Суммарное количество оборудования Коэффициент загрузки в одну смену в две смены в три смены 1 2 3 4 5 6 7 8 1. Фрезерный с ЧПУ 6Р82Ш 1 14 15 0,96 2. Верстак 4 4 0,93 3. Расточной универсальный 2Д450 4 4 0,903 4. Вертикально-сверлильный универсальный 2Н135 1 2 3 0,743 Итого: 2 24 26 0,884

Таблица 7.8 – Ведомостьпроизводственного оборудования участка изготовления деталей типа «рычагов».

№ п.п. Наименование оборудования Модель Количество оборудования 1 2 3 4 1. Фрезерный с ЧПУ 6Р82Ш 15 2. Верстак 4 3. Расточной универсальный 2Д450 4 4. Вертикально-сверлильный универсальный 2Н135 3 Итого: 26

Распределение пооперациям оборудования участка изготовления деталей типа «кронштейнов».

Таблица 7.9 – Ведомостьпроизводственного оборудования участка изготовления деталей типа «кронштейнов».

№ п.п. Наименование оборудования Модель Количество оборудования Суммарное количество оборудования Коэффициент загрузки в одну смену в две смены в три смены 1 2 3 4 5 6 7 8 1. Токарный с ЧПУ 16А20П 1 1 0,61 2. Токарный с ЧПУ 16А20Ф3 5 5 0,996 3. Верстак 1 7 8 0,934 4. Вертикально-сверлильный универсальный 2Н135 9 9 0,978 5. Моечная машина 1 1 0,62 6. Фрезерный с ЧПУ 6Р82Ш 2 2 0,975 Итого: 3 23 26 0,852

Таблица 7.10 – Ведомостьпроизводственного оборудования участка изготовления деталей типа «кронштейнов».

№ п.п. Наименование оборудования Модель Количество оборудования 1 2 3 4 1. Токарный с ЧПУ 16А20П 1 2. Токарный с ЧПУ 16А20Ф3 5 3. Верстак 8 4. Фрезерно-сверлильная VR5A 9 5. Моечный шкаф 1 6. Фрезерный с ЧПУ 6Р82Ш 2 Итого: 26

7.2 Состави численность работников

Работникамиосновного производства являются производственные рабочие, вспомогательныерабочие и руководители. Категорию производственных составляют рабочие,выполняющие операции, связанные с изменением состояния и (или) свойств деталей,а также заготовок и полуфабрикатов, из которых они изготовляются. Вмеханических цехах к ним относятся: операторы автоматизированных станков, в томчисле станков с ЧПУ; токари; фрезеровщики; сверловщики; расточники; протяжники;зуборезчики – рабочие на зубо- и шлицеобрабатывающих станках; шлифовщики –рабочие на плоско-, кругло-, внутри- и универсально-шлифовальных станках;полировщики; доводчики; балансировщики; разметчики; слесари; сборщикимежоперационной сборки; мойщики – рабочие на моечных машинах и др.

Ихчисленность /> целесообразнорассчитывать по принятому количеству единиц соответствующего оборудованияотдельно по каждой профессии.

/>, (7.1)

где /> – действительный годовой фондвремени работы единицы оборудования, ч;

/> – принятое количество единиц оборудования,на котором будут работать рабочие рассчитываемой профессии;

/> – коэффициент загрузкиоборудования;

/> – действительный годовой фондвремени рабочего, ч;

/> – коэффициент, учитывающийодновременное обслуживание рабочим нескольких единиц оборудования.

/> чел.

К вспомогательным рабочим в основном производстве относятсяналадчики при наличии токарно-револьверных и автоматизированных станков.

Руководителями участков являются начальники участков –старшие мастера и сменные мастера.

Таблица 7.11 –Ведомость работников основного производства№ п/п

Профессия

(должность)

Число работников Итого в первую смену во вторую смену 1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

Производственные рабочие:

Оператор станков с ЧПУ

Расточники

Сверловщики

Слесари

Мойщики

22

7

6

15

1

21

6

5

14

1

43

13

11

29

2

Итого 51 47 98

1

2

Наладчики:

Токарных станков с ЧПУ

Фрезерных станков с ЧПУ

2

3

2

3

4

6

Итого 5 5 10

1

2

Руководители:

Сменный мастер

Старший мастер

4

4

4

8

4

Итого 8 4 12 Всего работников 64 56 120

7.4 Определение площадицеха и его места в производственном комплексе завода

Производственная площадьцеха (или участка) /> рассчитывается как произведениеудельной производственной площади /> на принятое количествооборудования />/>:

/>, м2, (7.2)

/> м2,

а общая площадь /> определяетсяперемножением удельной общей площади /> на принятое количествооборудования />:

/>, м2, (7.3)

/> м2.

Удельная площадь – этоплощадь, приходящаяся на единицу оборудования. Для цехов производящих средние итяжёлые детали, удельная производственная площадь – 18 – 210 м2, а удельная общая – 22 – 260 м2.


8. Система планирования иконтроля

8.1 Технологическое бюро

В функциитехнологического бюро входят: разработка технологических процессов изготовлениядеталей, контролирование правильности их выполнения и внесения в нихнеобходимых изменений. Работниками бюро являются инженеры-технологи, количествокоторых принимается по одному на каждый участок. Возглавляет бюро егоначальник. Все они работают в первую смену.

Площадь технологическогобюро составляет в среднем 6м2 на одного человека. Принимаемколичество работников технического бюро равным 5 чел. (Начальник ТБ, 4 технолога).Тогда, площадь технологического бюро составит:

/>.

8.2 Планово-диспетчерскоебюро

Планово-диспетчерскоебюро предназначено для оперативного планирования работы основного производствацеха, обеспечения движения по рабочим местам и складирования заготовок,полуфабрикатов и готовых деталей. В штат ПДБ входят: плановик – один человек,диспетчеры (распределители работ) – по одному человеку на каждый участок вкаждую смену, кладовщики и рабочие транспортной системы цеха. Руководит бюроего начальник.

Количество работниковпланово-диспетчерского бюро принимаем равным 11 чел. (начальник ПДБ, диспетчер– 8 чел., транспортники – 2 чел.)

Площадь, занимаемаяпланово-диспетчерским бюро составит:


/>.

8.3 Бюро труда изаработной платы

Функциями бюро труда изаработной платы являются: планирование заработной платы работников цеха иконтролирование соблюдения распорядка рабочего дня (затрат труда). В штат бюровходят: нормировщик, табельщики (по одному на каждую смену), нарядчик.Руководит работой БТ и З его начальник.

Общее число работников БТи З составит 5 чел. (начальник БТ и З, нормировщик – 1 чел., табельщик – 1 чел,нарядчик – 2 чел.)

Площадь, занимаемая БТ иЗ (без табельной) составит:

/>.

Площадь табельной:

/>.

8.4 Бюро цеховогоконтроля

Назначение БЦК –планирование мероприятий по обеспечению изготовления деталей требуемогокачества и контролю этого качества. В зависимости от особенностей применяемых вцехе контрольно-измерительных средств и изготовляемых деталей, в составе БЦКмогут быть контрольное отделение и контрольно-поверочный пункт. В числоруководителей входит и начальник БЦК, имеющий обычно права старшегоконтрольного мастера.

В пределах каждогопроизводственного участка предусматривается контрольная площадка с размерами /> м или /> м.

Примем количествоработников БЦК (без начальника) равным 6% от числа производственных рабочих.

Таким образом,численность работников БЦК составит:

- Начальник БЦК – 1чел.;

- Контролеры – 3человека в каждую смену;

- Контрольныймастер – 1 чел.;

Площадь кабинетаначальника БЦК: />.

Площадь, занимаемая БЦК впроизводственной зоне составит: />.

8.5 Бухгалтерия

Бухгалтерия осуществляетфиксирование и контроль потоков материальных и денежных средств, проходящихчерез цех, и расчёт издержек производства. Её штатными работниками являются двабухгалтера и экономист, руководимые старшим бухгалтером-экономистом.

Вследствие низкойзагруженности, организуется общекорпусная бухгалтерия.


9. Системаобеспечения

9.1Система инструментального обеспечения

Функциямисистемы инструментального обеспечения цеха являются определение потребностицеха в инструментальной оснастке – режущем, вспомогательном, измерительноминструменте и приспособлениях; хранение и подготовка оснастки к работе,обеспечение рабочих мест и текущий ремонт. Система оформляется в виде бюроинструментального хозяйства (БИХ), в состав которого, как было указано выше,входят инструментально-раздаточный склад (ИРС), заточное отделение, мастерскаяпо ремонту приспособлений и инструментов, отделение сборки, настройки икодирования инструментальных блоков.

В штатБИХ входят: его начальник, инженер по оснастке и работники этих подразделений.

9.1.1Инструментально-раздаточный склад

Инструментально-раздаточный складслужит для снабжениярабочих мест (станочников и слесарей) инструментом и приспособлениями.

В небольших и средних механических цехах для всехвидов инструмента – режущего, вспомогательного и измерительного, а также дляприспособлений устраивается один инструментально-раздаточный склад.

Площадь склада инструмента определяется израсчета 0,5 м2<sup/>на один металлорежущийстанок обслуживаемого цеха при работе в две смены.

Для обслуживания слесарно-сборочных участковплощадь склада может быть принята равной 0,15 м2на одного слесаря.

Площадь склада приспособлений принимается равной 0,4 м2 на один металлорежущий станок обслуживаемого цеха при работе в две смены.

Площадь кладовой для абразивов (шлифовальных иполировальных кругов) принимается из расчета 0,4 м2на один шлифовальный станок.

Определим общую площадь помещенияинструментально-раздаточного склада:

/>

9.1.2Заточное отделение

Заточное отделение предназначено дляцентрализованной заточки и текущего ремонта режущих инструментов. Организуется централизованноекорпусное заточное отделение из-за низкой загруженности оборудования.

9.1.3Мастерская по ремонту приспособлений и инструментов

Функцией мастерской по ремонту приспособлений и инструментов(РЕМПРИ) является мелкий ремонт оснастки. Организуется централизованноекорпусное РЕМПРИ вследствие низкой загруженности оборудования.

9.2Система ремонтного обслуживания

Система ремонтного обслуживания предназначена длясвоевременного выполнения планово-предупредительных ремонтов и межремонтногообслуживания всего оборудования и промышленных проводок. В механических цехахчасть этих функций выполняют цеховые ремонтные базы (ЦРБ). В малых механическихцехах, в которых количество оборудования не превышает 150 единиц ЦРБ создаватьне целесообразно. Однако в штате цеха должен быть специальный персонал:механик, дежурные электрики-ремонтники – по 1 в каждую смену, дежурныеслесари-ремонтники – по 1 в каждую смену.

Площадь рабочей комнаты механика цеха принимается 20 м2, комнаты дежурных электрика-ремонтника ислесаря-ремонтника также принимаем по 20 м2каждая.

9.3Система обеспечения смазочно-охлаждающими жидкостями

Функциями системы обеспечениясмазочно-охлаждающими жидкостями (СОЖ) является: приготовление СОЖ вспециальном отделении; подача их к металлорежущим станкам; возврат отработанныхжидкостей в отделение; разложение и нейтрализация жидкостей; очистка ирегенерация СОЖ. В малых механических цехах по экономическим соображениямсистема включает в себя только склад, оборудованный емкостями для хранения СОЖ.

Площадь склада СОЖ рассчитывается исходя из среднесуточногорасхода жидкостей 2 кг на один станок. Принимаем площадь склада СОЖ 28 м2.

9.4Система сбора, транспортировки и переработки стружки

Стружка,образующаяся при изготовлении деталей, должна быть со станков удалена ипереработана в состояние, требуемое для утилизации; если она металлическая, тодля переплавки.

Стружкуметаллов разных видов и состава необходимо собирать отдельно, поскольку ихсмешивание недопустимо по металлургическим требованиям. От станков к меступереработки стружка перемещается с помощью различных транспортных средств.

Конструкциятранспортеров зависит от особенностей образующейся стружки. Скребковые цепные,скребковые штанговые, одношнековые и двухшнековые применяются для перемещениястружки в виде мелких частиц и коротких (длинной до 40 мм) спиралей. Штанговые транспортеры ершового типа используются для перемещения стружки в видедлинных лент и спиралей. С помощью инерционных и вибрационных транспортеровперемещают мелкую и длинную стружку разной формы.

Вкачестве магистральных транспортеров, размещаемых в проходных тоннелях,применяют пластинчатые.

Длямелкой стружки в виде отдельных частиц целесообразно использованиепневматического транспорта, когда стружка отсасывается непосредственно из зоныобработки (в особенности шлифованных станков) и перемещается по трубопроводам кместу переработки. Однако такой способ требует применения противопожарных ипротивовзрывных мер.

Из зоныобработки стружка удаляется, кроме описанного пневматического способа,самопроизвольно, т. е. под действием собственного веса. В автоматизированномпроизводстве часто применяется для этой цели смывание стружки обильной струейсмазочно-охлаждающей жидкости. Со станков на транспортеры или в соответствующуютару стружка удаляется станочниками по окончании смены, если её образуетсянемного. Когда же количество стружки большое и её требуется удалять со станковнесколько раз в смену, то эти действия выполняют специальные рабочие,занимающиеся транспортировкой стружки.

Процессподготовки и переработки стружки зависит от её материала, состояния и формы.Участки для переработки стружки могут быть комплексные и некомплексные, цеховыеи общезаводские. В цехе участок организуется при количестве образующейсястружки более одной тонны в час.

Интенсивностьобразования стружки /> в проектируемом цехерассчитывается по формуле

/>, кг/ч, (9.1)

где /> – массадетали, технологический процесс изготовления которой разработан в данномпроекте, кг;

/> – массазаготовки этой детали, кг;

/> –заданная годовая программа цеха, ч;

/> – суммарноештучно-калькуляционное время, затрачиваемое на изготовление заданной детали,мин;

/> – числорабочих дней в году;

/> – числосмен в сутки;

/> ч –продолжительность рабочей смены.

/> кг/ч.

Виды иколичество оборудования на участке переработки стружки определяются исходя изего производительности, количества перерабатываемой стружки и перечня операцийпереработки. Число рабочих подсчитывается по нормам обслуживания оборудования.Размеры площади участка устанавливаются на основании плана расположенияоборудования и рабочих мест.

Общееруководство участком осуществляется мастером, а в сменах – бригадирами.

Сбор ивывоз стружки от станков на участок переработки производят рабочие, находящиесяв подчинении начальника хозяйственной службы (завхоза) цеха. В сменах этирабочие работают по бригадно.

9.5Складская система и заготовительное отделение

Складскаясистема цеха включает в себя склады материалов и заготовок межоперационный,промежуточный и вспомогательных материалов.

Складматериалов и заготовок предназначен для хранения запасов прокатных материалов (пруткового,трубчатого, листового, профильного, полосового и др.), а также отливок, поковоки штамповок.

Межоперационныйсклад создается для храненияполуфабрикатов деталей по их возвращении в механический цех после выполненияопераций в других цехах, например операций электрохимической,электроэрозионной, термической обработки, окраски, гальванических покрытий идр. Полуфабрикаты ждут в межоперационном складе продолжения механическойобработки вследствие несинхронности выполнения операций производственногопроцесса.

Промежуточныйсклад (ПРОСК), или складготовых деталей (СГД), служит для хранения с целью накопления доэкономически выгодного для транспортировки в сборочный цех или заводской складколичества полностью изготовленных и прошедших окончательный контроль деталей.

Складвспомогательных материалов (хозяйственный) предназначен для хранения материалов и предметов,необходимых для содержания производственных и обслуживающих помещений цеха, атакже хозяйственного инвентаря – вёдер, лопат, щёток, мётел и др.

Площадьсклада материалов и заготовок подсчитывается по [1],с. 43:

/>, м2,(9.2)

/> м2;

межоперационного–

/>, м2,(9.3)

/> м2;

готовыхдеталей –

/>, м2,(9.4)

/> м2,

где /> – общая массазаготовок, проходящая через склад в течение года, т:

/>, т, (9.5)

где /> – массазаготовки детали, заданной в проекте, кг;

/> – заданнаягодовая программа цеха, ч;

/> –суммарное штучно-калькуляционное время, затрачиваемое на изготовление заданнойдетали, мин;

/> – числорабочих дней (суток) в году;

/> – коэффициентиспользования площади склада, учитывающий проходы, проезды и др.;

/> – среднееколичество дней, принимаемое для хранения запаса материалов и заготовок;

/> т/м2– средняя грузонапряженность площади склада;

/> – среднееколичество дней, принимаемое для хранения полуфабрикатов и готовых деталей;

/> – число заходовполуфабриката на межоперационный склад, определяемое по технологическомупроцессу заданной детали.

/> т.

/> – общаямасса деталей, проходящих через склад готовых деталей в течение года, т:

/>, т, (9.6)

/> т,

/> – массазаданной детали, кг.

Эти трисклада входят в состав планово-диспетчерского бюро цеха.

Работникамискладов являются кладовщики, количество которых принимается по одному на каждуюсмену в каждом складе. Управление заготовительным отделением в каждой сменеосуществляют бригадиры из числа его рабочих, а общее руководство складомматериалов и заготовок и заготовительным отделением возлагается на мастера.

9.6Транспортная система

Цеховой транспорт предназначен для перемещения грузов внутрицеха. Он обслуживает станки, рабочие места, цеховые и складские помещения. Вкачестве общецехового транспорта используются электрические тележки, т.к. онипросты в управлении и бесшумны. Грузоподъемность тележек до 2 т. Количествоэлектрических тележек принимаем равное 2. Они легко маневрируют в цехе, нетребуя широких проходов. Для их использования в цехе предусмотрены гладкиебетонные дорожки. Скорость движения тележек по цеху 6-15 км/ч. В качестве межоперационного транспорта в каждом пролете цеха имеется мостовой крангрузоподъемностью 5 т.

Рабочими транспортной системы цеха являются водителиэлектрических тележек, их численность принимается по одному на каждоетранспортное средство, то есть 2 человека.

9.7Система хозяйственного обслуживания

Система хозяйственного обслуживания обеспечивает уборкупроизводственных, вспомогательных и обслуживающих помещений; осуществляетнадзор за техническим состоянием помещений и выполнением плановых и внеплановыхремонтных работ конторского инвентаря, строительных конструкций исанитарно-технических систем цеха.

Работниками хозяйственной службы являются: начальникхозяйственной части (завхоз) – 1 человек; техник смотритель – 1 человек;уборщики стружки – 3 человека в каждую смену; уборщики обслуживающих помещений– 2 человека; гардеробщики – 1 человек на каждую смену; а также кладовщики,количество которых было определено в предыдущих разделах.

Площадь общей комнаты завхоза и техника-смотрителя 20 м2.


10. Составработающих в цехе

Составим сводную ведомость работников цеха. Работникипоказываются по категориям: рабочие, служащие, специалисты, руководители.Рабочие делятся на 2 группы: производственные и вспомогательные. Своднаяведомость представлена в таблице 10.1.

Таблица 10.1 – Сводная ведомость состава работающих

п/п

Категории, группы профессии и должности работников Количество работников Примечание

в первую

смену

во вторую

смену

всего 1 2 3 4 5 6 1

Производственные рабочие:

Операторы станков с ЧПУ

Расточники

Сверловщики

Слесари

Мойщики

22

7

6

15

1

21

6

5

14

1

43

13

11

29

2

Всего 51 47 98 2

Вспомогательные рабочие:

Наладчики ток. ст. с ЧПУ

Наладчик фрез. ст. с ЧПУ

Инженер по оснастке

Кладовщик-раздатчик

Старший кладовщик

Слесарь-ремонтник

Электрик-ремонтник

Уборщик стружки

Кладовщик

Водитель электротележки

Техник-смотритель

Уборщик обсл. помещений

Гардеробщик

Распределитель работ

2

3

1

1

1

1

1

3

4

2

1

2

1

4

2

3

1

1

1

3

4

2

1

4

4

6

1

2

1

2

2

6

8

4

1

2

2

8

Всего 27 22 49

Продолжение таблицы 10.1

3

Служащие:

Секретарь

Табельщик

Нарядчик

1

1

1

1

1

2

1

Всего 3 1 4 4

Специалисты:

Инженер-технолог

Плановик

Нормировщик

4

1

1

4

1

1

Всего 6 6 5

Руководители:

Начальник цеха

Зам. начальника по производству

Зам. начальника по технической части

Старший мастер

Сменный мастер

Начальник БТиЗ

Начальник ТБ

Начальник ПДБ

Завхоз

Механик

Начальник БИХ

1

1

1

1

4

1

1

1

1

1

1

4

1

1

1

1

8

1

1

1

1

1

1

Всего 14 4 18 Всего работников цеха 101 74 175 6 Контролеры 3 3 6 Всего 3 3 6 7

Руководители контрольной службы:

Контрольный мастер

Начальник БЦК

1

1

1

1

Всего 2 2 Всего работников контрольной службы 5 3 8

 

Итого работающих в цехе 109 80 189

 

/> /> /> /> /> /> /> /> /> />

11. Системаобслуживания работающих

11.1 Административныепомещения

К административнымпомещениям относятся: кабинет начальника цеха; кабинет заместителей начальникацеха; приемная при кабинетах; комната старших мастеров; места сменных мастеровотделений и участков.

Общая площадь этихпомещений рассчитывается путем умножения количества человек на 4 м2 на человека, но не менее 10 м2.

Площадь кабинетаначальника цеха принимаем SНАЧ= 30 м2.

Площадь кабинетазаместителей начальника цеха принимаем SЗАМ= 24 м2.

Площадь кабинетасекретаря принимаемSСЕКР= 20 м2.

Площадь кабинета главногомеханика принимаемSГЛ.МЕХ= 20 м2.

Площадь комнаты старшихмастеров принимаем SСТ.М.= 20 м2.

Для сменных мастеровучастков предусматриваются на их территории ничем не огороженные рабочие места,имеющие размеры в плане 2×2 м.

11.2 Санитарно-бытовыепомещения

В составсанитарно-бытовых помещений механического цеха входят: гардеробная; душевые;санитарные узлы (туалеты); комната для курения.

11.2.1Гардеробные

Гардеробные предназначеныдля хранения одежды. Способ хранения одежды – закрытый в двойных шкафах,оборудованных скамьями. В цехе работают 70 % мужчин и 30 % женщин. Количествошкафчиков берется равным количеству работающих в обе смены. Размеры шкафчиков350х500х1650 по [1], с.50. Шкафы располагаем перпендикулярно стене с оконнымипроемами, чтобы создать необходимую освещенность естественным светом. Площадьгардероба:

- мужского:

S=146∙0,7∙1,5∙0,33=80м2;

- женского:

S=63∙0,3∙1,5∙0,3=30м2.

Гардеробы размещаем на первом этаже.

11.2.2Умывальные

Умывальные устраиваются отдельно для мужчин и женщин. В нихустанавливаются индивидуальные или групповые умывальники с подводом холодной игорячей воды. Число кранов в умывальных принимаем 6 для рабочих в мужскойумывальной и 3 в женской. Для руководителей и служащих принимаем по одномукрану в женской и мужской умывальных.

Площадь мужской умывальной принимаем 10 м2, женской – 7 м2.

11.2.3Душевые

Душевые располагаем в изолированном помещении, смежным с гардеробами.На 20 человек, работающих в 1 смену, принимаем одну душевую сетку по [1], с.52.Кабинки имеют размер 0,9×0,9 м; проход между ними 1 м. При душевых предусматриваются помещения для переодевания с установленными в них скамьямишириной 0,6 ми длиной каждого места 0,9 м. Принимаемплощадь мужской душевой 16 м2, женской душевой 14 м2.


11.2.4 Туалеты

Туалеты для мужчин иженщин устанавливаем на каждом этаже. Расстояние до них от наиболее удаленныхмест не превышает 100-120 м. Число унитазов рассчитываем по нормам взависимости от числа работающих в наиболее многочисленной смене. Для мужскоготуалета — 5 штук, для женского – 4 штуки. Унитазы располагаем в отдельных кабинкахразмером 1,2×0,9 м. Ширина прохода между рядами кабин 1,5 м по [1], с.52. В шлюзах при туалетах ставим умывальники из расчета один умывальник на 20человек. Число туалетов: 3 мужских и 3 женских.

Площадь мужского туалетапринимаем 24 м2, площадь женского – 18 м2.

11.2.5Комнаты для курения

По условиям производствакурить в рабочих помещениях не разрешается, поэтому устраиваются комнаты длякурения. Площадь комнаты для курения 16 м2.

11.3Помещения медицинского обслуживания

В число помещениймедицинского обслуживания входят медицинские пункты и помещения для личнойгигиены женщин. Так как проектируемый цех относится к категории малых,организуется общезаводской медпункт. Помещения для личной гигиены женщинрасполагаются смежно с женскими туалетами с входом через общий тамбур. Общуюплощадь комнаты личной гигиены женщин принимаем 18 м2.

11.4Помещения общественного питания

К помещениям общественного питания относятся столовые,буфеты, комнаты приема пищи. Число посадочных мест встоловых и буфетах следует принимать из расчета 1 место на 4 человек, работающихв наиболее многочисленной смене. В проектируемом цехе работающих внаиболее многочисленной смене 118 человек, следовательно, организуется буфетобщей площадью: Sбуф= 40 м2.

Также в цехе предусмотрены устройства питьевого водоснабженияв виде фонтанчиков. Принимаем их количество равное 2.

11.5Помещения культурного обслуживания

К помещениям культурногообслуживания относятся комнаты отдыха. Их площадь определяется в зависимости отчисла работающих в наиболее многочисленной смене. При количестве работающих до 100человек площадь комнаты принимается 24м2.


12. Размещениецеха

Проектируемый цех будетрасполагаться в промышленных зданиях двух видов: производственном ивспомогательном. Производственные и вспомогательные участки и отделения, атакже склады цеха размещаются в производственном здании. Во вспомогательныхзданиях размещаются только обслуживающие помещения.

Здания обоих видов строятся на основе полного каркаса наоснове модульной системы М=600мм. Применяется ширина пролетов 24 м, шаг колонн 12 м. По периметру здания между основными колоннами ставятсядополнительные колонны усиления (фахверка) таким образом, что расстояние между ихосями 6 м. Общая высота здания с учетом перекрытий 15 м. Естественное освещение одноэтажных производственных зданий осуществляется через окна,выполненные в виде ленты..

Вспомогательное зданиестроиться многоэтажным в виде пристройки к торцовой стене производственногоздания с сеткой колонн (6+6)×6 м. Высота этажей принимается 3,3 м. Естественное освещение помещений осуществляется через окна, выполненные в видеотдельных проемов. На первом этаже вспомогательного здания размещаются туалеты,комната для курения, табельная, гардеробно-душевые блоки. На верхних этажахрасположены рабочие комнаты специалистов. Помещения, в которых используетсявода, размещают по одной вертикали. Сообщение между этажами осуществляется спомощью лестниц.


13. Компоновочныйплан

Под компоновочным планом понимается чертеж горизонтальнойпроекции объекта, на котором изображается расположение его составных частей. Выбираемпроизводственный корпус 144х144 м с сеткой колонн 24х12 м. Компоновочныйплан корпуса выполнен схематично в масштабе М 1:800 с целью демонстрациирасположения цеха в производственном здании. На компоновочном плане корпусапоказано так же расположение центральных подразделений систем обеспечения:заточное отделение, мастерская РЕМПРИ, корпусная ремонтная база. Накомпоновочном плане изображают также поперечный разрез части здания, в которойразмещается проектируемый цех. Высота от пола до низа несущих конструкцийперекрытий здания – 10300 мм, до головки рельса подкрановых путей – 12000 мм и общей высоты здания – 18000 мм. Уровень окружающей здание территории – минус 400 мм.


14. Планрасположения оборудования и рабочих мест

Планировка – фактическое размещение оборудования и рабочихмест на цеховой площади, пространства, необходимого для передвижения подсобныхрабочих, перемещения материалов и их складирования, а также вспомогательныхслужб по обслуживанию производственного персонала и оборудования.

Оборудование на проектируемом участке «дисков»располагаем по группам с учетом хода технологического процесса, чтобыобеспечить минимальное число возвратов и пересечений путей движения детали поучастку. По краям участков, перпендикулярно их расположению предусмотреныпроезды шириной 3 м. Расстояние между станками вдоль линии их расположения 800-1500 мм. Ширина проездов между участками составляет 2,5 м. Минимальное расстояние между станками,расположенными тыльными сторонами друг к другу 800-1000 мм.

При вычерчивании габаритов станков принимаем его контур покрайним выступающим частям с учетом крайнего положения перемещающихся частей.

Каждому станку соответствует свое условное обозначение.

На планировке цеха так же показываются:

- место рабочего устанка;

- площади дляконтролеров;

- места мастеров;

- мостовые краны;

- бункеры подстружку;

- пожарные краны.

Для применения пневмоаппаратуры и для обдува заготовок в цехеесть подвод сжатого воздуха с давлением в сети 4-6 атмосфер. В цехе естьпожарные краны, расположенные через 24 м.

Таким образом, при разработке планировки цеха мы постаралисьучесть следующие требования:

- наиболее выгоднорасположить все подразделения цеха;

- максимальносократить переходы и перемещения деталей по рабочим местам;

- учестьпроизводственные и естественные интересы и потребности работающих;

- по возможностиуменьшить площади, для сокращения цеховых расходов.

Спецификацию оборудования к проекту планировки цехапредставим в таблице 14.1.

Таблица 14.1 – Спецификация оборудования цеха

№ п/п

Номера

позиций по плану цеха

Наименование

оборудования

Модель

Число единиц

оборудования

Масса нетто, т

Мощность,

кВТ

Сметная

стоимость, тыс. руб.

приобрета-емого использу-емого

еди-

ницы

общая

еди-

ницы

общая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 77-102 Фрезерный с ЧПУ XCEEDER 900-RT 26 26 20 520 30000 780000 2 73,74 Токарный п/а 1К625 2 2 2,4 10 20 150 300 3 52-55 Токарный п/а 1425 4 4 4,3 14 56 365 1460 4

16,17,

26-32, 40-47

Фрезерный с ЧПУ 6Р82Ш 17 17 3,2 3 51 255 4335 5

56-61,

65, 69-72

Фрезерный с ЧПУ 6441Б 11 11 5,5 7 77 2000 22000 6 35-38 Расточной универсальный 2Д450 7 7 10,9 4,5 31,5 1500 10500 7 7-15, 39, 50-51,68, 75,76 Вертикально-свелильный универсальный 2Н135 15 15 1,4 4,5 67,5 620 9300 8 1 Токарный с ЧПУ 16А20П 1 1 2,9 15 15 950 950 9 2-6 Токарный с ЧПУ 16А20Ф3 5 5 3,5 20,75 103,75 1350 6750 10 18-25, 33,34, 48,49, 66,67, Слесарный верстак 14 14 4 56 Итого 102 102 941,75 835651

15.Специальные части проекта

15.1 Безопасностьжизнедеятельности

15.1.1 Анализэлектробезопасности проектируемого цеха

Действие электрическоготока на живую ткань носит разносторонний и своеобразный характер. Проходя черезорганизм человека, электроток производит термическое, электролитическое,механическое и биологическое действия.

Термическое действие токапроявляется ожогами отдельных участков тела, нагревом до высокой температурыорганов, расположенных на пути тока, вызывая в них значительные функциональныерасстройства. Электролитическое действие тока выражается в разложенииорганической жидкости, в том числе крови, в нарушении её физико-химическогосостава. Механическое действие тока приводит к расслоению, разрыву тканейорганизма в результате электродинамического эффекта, а также мгновенноговзрывоподобного образования пара из тканевой жидкости и крови. Биологическоедействие тока проявляется раздражением и возбуждением живых тканей организма, атакже нарушением внутренних биологических процессов.

Электротравмы условноразделяют на общие и местные. К общим относят электрический удар, при которомпроцесс возбуждения различных групп мышц может привести к судорогам, остановкедыхания и сердечной деятельности. Остановка сердца связана с фибрилляцией –хаотическим сокращением отдельных волокон сердечной мышцы (фибрилл). К местнымтравмам относят ожоги, металлизацию кожи, механические повреждения,электроофтальмии. Металлизация кожи связана с проникновением в неё мельчайшихчастиц металла при его расплавлении под влиянием чаще всего электрической дуги.

Исход поражения человекаэлектротоком зависит от многих факторов: силы тока и времени его прохождениячерез организм, характеристики тока (переменный или постоянный), пути тока втеле человека, при переменном токе – от частоты колебаний.

Ток, проходящий черезорганизм, зависит от напряжения прикосновения, под которым оказалсяпострадавший, и суммарного электрического сопротивления, в которое входитсопротивление тела человека. Величина последнего определяется в основномсопротивлением рогового слоя кожи, составляющим при сухой коже и отсутствииповреждений сотни тысяч ом. Если эти условия состояния кожи не выполняются, тоеё сопротивление падает до 1 кОм. При высоком напряжении и значительном временипротекания тока через тело сопротивление кожи падает ещё больше, что приводит кболее тяжёлым последствиям поражения током. Внутреннее сопротивление телачеловека не превышает нескольких сотен ом и существенной роли не играет.

На сопротивлениеорганизма воздействию электрического тока оказывает влияние физическое ипсихическое состояние человека. Нездоровье, утомление, голод, опьянение,эмоциональное возбуждение приводят к снижению сопротивления. Характервоздействия тока на человека в зависимости от силы и вида тока приведён втаблице.

Таблица 15.1 Характервоздействия тока на человека

Ток, мА Переменный ток, 50 Гц Постоянный ток 0,6…1,5 Начало ощущения, лёгкое дрожание пальцев Ощущений нет 2,0…2,5 Начало болевых ощущений То же 5,0…7,0 Начало судорог в руках Зуд, ощущение нагрева 8,0…10,0 Судороги в руках, трудно, но можно оторваться от электродов Усиление ощущения нагрева 20,0…25,0 Сильные судороги и боли, неотпускающий ток, дыхание затруднено Судороги рук, затруднение дыхания 50,0…80,0 Паралич дыхания То же 90,0…100,0 Фибрилляция сердца при действии тока в течение 2-3 с, паралич дыхания Паралич дыхания при длительном протекании тока 300,0 То же, за меньшее время Фибрилляция сердца через 2-3 с, паралич дыхания

Допустимым считается ток,при котором человек может самостоятельно освободиться от электрической цепи.Его величина зависит от скорости прохождения тока через тело человека: придлительности воздействия более 10 с – 2 мА, при 10 с и менее – 6 мА. Ток, прикотором пострадавший не может самостоятельно оторваться от токоведущих частей,называется неотпускающим.

Переменный ток опаснеепостоянного, однако при высоком напряжении (более 500 В) опаснее постоянныйток. Из возможных путей протекания тока через тело человека (голова – рука,голова – ноги, рука – рука, нога – рука, нога – нога и т. д.) наиболее опасентот, при котором поражается головной мозг (голова – руки, голова – ноги),сердце и лёгкие (руки – ноги). Неблагоприятный микроклимат (повышеннаятемпература, влажность) увеличивает опасность поражения током, так как влага(пот) понижает сопротивление кожных покровов.

При гигиеническомнормировании ГОСТ 12.1.038 – 82* устанавливает предельно допустимые напряженияприкосновения и токи, протекающие через тело человека (рука – рука, рука –нога) при аварийном режиме работы электроустановок производственного и бытовогоназначения постоянного и переменного тока частотой 50 и 400 Гц.

Таблица 15.2 Предельнодопустимые уровни напряжения и тока

Род тока

Нормируемая

величина

Предельно допустимые уровни, не более, при продолжительности воздействия тока />, с

0,01…

0,08

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Св. 1,0

Переменный,

50 Гц

/>, В

/>, мА

650 500 250 165 125 100 85 70 65 55 50

36

6

Переменный,

400 Гц

/>, В

/>, мА

650 500 500 330 250 200 170 140 100 110 100

36

8

Постоянный

/>, В

/>, мА

650 500 400 350 300 250 240 230 220 210 200

40

15

Выпрямленный

двухполуперио-дичный

/>, В

650 500 400 300 270 230 220 210 200 190 180 -

Выпрямленный

однополуперио-дичный

/>, В

650 500 400 300 250 200 190 180 170 160 150 -

Знаки безопасностиустановлены ГОСТ 12.4.026 – 01*. Они могут быть запрещающими, предупреждающими,предписывающими, указательными пожарной безопасности, эвакуационными, а такжемедицинского и санитарного назначения, и отличаются друг от друга формой ицветом. В производственном оборудовании и в цехах применяют предупредительныезнаки, представляющие собой жёлтый треугольник с чёрной полосой по периметру,внутри которого располагается какой-либо символ (чёрного цвета). Приэлектрической опасности – это молния.

Защита от опасностейавтоматизированного и роботизированного производства обеспечивается, преждевсего, технологией проведения работ. Для периодической смены инструмента,регулировки и подналадки станков с ЧПУ и автоматов, их смазывания и чистки, атакже для мелкого ремонта в цикле работы автоматической линии должно бытьпредусмотрено специальное время. Все перечисленные работы должны выполняться наобесточенном оборудовании. Требования безопасности к промышленным роботам иробототехническим комплексам установлены ГОСТ 12.2.072 – 82.

Средстваэлектробезопасности.

Согласно Правилустройства электроустановок (ПУЭ), для защиты от поражения электрическим токомв нормальном режиме должны быть применены по отдельности или в сочетанииследующие меры защиты от прямого прикосновения (прикосновения к токоведущимчастям): изоляция токоведущих частей; исключение доступа к ним с помощьюограждений и оболочек либо за счёт установки барьеров; размещение токоведущихчастей вне зоны досягаемости; применение сверхнизкого (малого) напряжения (всистемах освещения, в ручном электрофицированном инструменте и в некоторыхдругих случаях).

Для дополнительной защитыот прямого прикосновения в электроустановках напряжением до 1 кВ, при наличиитребований ПУЭ следует применить устройства защитного отключения (УЗО) сноминальным отключающим током не более 30 мА.

Для защиты от пораженияэлектрическим током в случае повреждения изоляции должны быть применены поотдельности или в сочетании следующие меры защиты (случай косвенногоприкосновения): защитное заземление; автоматическое отключение питания;уравнение потенциалов (электрическое соединение проводящих частей длядостижения равенства их потенциалов); выравнивание потенциалов (снижениешагового напряжения при помощи защитных проводников, проложенных в земле, вполу или на их поверхности); двойная или усиленная изоляция; сверхнизкое(малое) напряжение; защитное электрическое разделение цепей (отделение однойцепи от другой с помощью изоляции или защитных экранов); изолирующие(непроводящие ток) помещения, зоны площадки.

Согласно Правилбезопасности, при эксплуатации электроустановок необходимо использование такжезнаков безопасности и предупредительных плакатов и надписей.

Требования к устройствузащитного заземления и зануления электрооборудования определены ПУЭ, всоответствии с которыми они должны устраиваться при номинальном напряжении выше50 В переменного и выше 120 В постоянного тока – во всех электроустановках. Вусловиях работ в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных они должнывыполняться, как правило, в установках с напряжением питания > 25 Впеременного тока и > 60 В постоянного тока. Последнее требование относится ик наружным электроустановкам.

По степени опасности поражения электрическим током цехотносится к помещениям особо опасным, так как имеются в наличии существующиеусловия: наличие токопроводящих полов; возможность одновременно прикосновениечеловека к имеющим соединение с землей, технологическим аппаратам, и сметаллическим корпусом электрооборудования – с другой. Основным напряжением всети является напряжение 380 В. Напряжение местного освещения 36 В.

 В связи с этим необходимо принятие следующих мербезопасности: требуется тщательное заземление и блокировка (во избежаниеперехода высокого напряжения на электроды при пробе); обеспечение высокойизоляции полюсов от земли; электрическая изоляция узлов станка; защита отперехода напряжения с токоведущих на нетоковедущие части станка; устройствоизолирующих полов на рабочем месте; применение индивидуальных средств защиты;сигнализации о наличии напряжения; наличие на участке не менее двух работающих;устранение опасности поражения остаточным напряжением.

По степени опасностипоражения электрическим током механообрабатывающий цех относится к опасным, таккак в нем имеется возможность одновременного прикосновения человека к имеющимсоединение с землей, технологическим аппаратам и металлическим корпусамэлектрооборудования. Фактором, повышающим риск при повреждении электрическимтоком, служит высокое напряжение сети (380 В) переменного тока.

В связи с этим необходимопринятие мер безопасности:

- использованиепониженного напряжения для переносных или местных осветительных приборов;

- сигнализация оналичии напряжения;

- разделениесиловых цепей с цепями управления, которые питаются пониженным напряжением;

- обеспечениеизолирующих полов на рабочем месте в виде деревянных трапов на всю длинурабочей зоны;

- обеспечениенадежной изоляцией полюсов от земли;

- применениеиндивидуальных средств защиты по ГОСТ 12. 4.011 – 75;

- тщательноезаземление и защитное отключение во избежание перехода высокого напряжения наэлектроды при пробое;

- наличие научастке не менее двух рабочих, прошедших соответствующий инструктаж.

15.1.2 Расчёт ипроектирование системы общего искусственного освещения проектируемогомеханического цеха

Наиболеераспространёнными источниками света являются лампы накаливания, люминесцентныелампы и дуговые ртутные лампы. Предпочтение отдают люминесцентным лампам из-заих световой отдачи, срока службы и т.д.

В качестве светильникадля люминесцентных ламп выберем открытые двухламповые светильники ОД или ОДОР –для помещений с хорошим отражением, уменьшенной влажности и запылённости.

Люминесцентные лампырасполагаем рядами с разрывами 25-50 см, параллельно стенам и окнам.

Расстояние L между лампами определяем изсоотношения

/> ,

где λ – оптимальноеотношение расстояния, λ = λЭ + λС;

 λС – наивыгоднейшеесоотношение с точки зрения светотехники;

λЭ – сточки зрения экономичности.

По [20], стр. 13, табл.3.1 λС = 1,5 λЭ = 0.

h – высота подвеса светильника, м.

По [20], стр. 13, табл.3.1 h = 4м.

α = h∙λ = 4 ∙ 1,5 = 6м.

Расстояние от стенпомещения до крайних светильников принимаем L/3, т.е. 2м. Тогда схема расположения люминесцентных ламп будетиметь вид:

30м

/>                                                                                                

                                           

                                                                                             

35м

Длина люминесцентных лампl = 1350 мм.

Исходя из вышесказанного,определяем количество светильников.

Получим 8 рядов по 26светильников, т.е. их число

N = 8∙26 = 208 штук.

Расчёт осветительнойустановки произведём с использованием метода коэффициента светового потока.

Световой поток двухлюминесцентных ламп определяется по формуле

/>, лм

где ЕН –нормируемая освещённость, лк;

S – площадь помещения, м2;

К – коэффициент запаса;

z – коэффициент неравномерностиосвещения;

n – число светильников;

η – коэффициентиспользования светового потока ламп.

ЕН определяемиз [20], стр. 14, табл. 3.2.

ЕН = 150 лк.Здесь же находим К = 1,3.

Площадь помещения

S = 35 ∙ 30 = 1050 м2

z = 1,1 – 1,15 ([20], стр. 16).

η определяем по[20], стр. 17, табл. 3.3 в зависимости от индекса помещения i


/> ,

где А, В – соответственнодлина и ширина помещения, м

/>

Определяем η = 0,69

Определяем световой поток

/>лм

Световой поток однойлампы

F1 = F/2 =3622/2 = 1811 лм

По [20], стр. 18, табл.3.4 выбираем лампу таким образом, чтобы отклонение светового потока было впределах от -10% до +20%.

Выбираем ЛД 30. Еёсветовой поток 1640 лм, мощность 30 Вт.

Отклонение световогопотока

/>

Фактическая минимальнаяосвещённость

/>,


где Fфакт. – световой поток выбранной лампы;

Fрасч. – световой поток по расчёту.

/> лк

Мощность всейосветительной установки

Р∑ = Рл∙ n,

где Рл –мощность выбранной лампы, Рл = 30 Вт

n – число ламп.

Р∑ = 30∙2∙208= 12480 Вт.

15.2 Экономическиепоказатели проекта

15.2.1 Расчет технико-экономическихпоказателей цеха

В данном разделе должны быть решены две задачи: 1)определение структуры цеха (состав, численность оборудования и персонала,производственные площади и пр.); 2) расчет и анализ себестоимости продукции.

15.2.1.1 Расчетпроизводственной программы

Расчет показателей цеха выполняют с использованиемразработанного технологического процесса детали, т.е. представителя, на основекоторого проектируют цех. Таким образом, производственная программа являетсяусловной.

Предварительно рассчитывают трудоемкость изготовлениядетали-представителя по отдельным операциям и разрядам работ (таблица 16.1).

Таблица 15.1 – Трудоемкость изготовления детали

операции

Наименование операции Трудоёмкость по разрядам, мин 4 010 Фрезерно-сверлильная 11,19 015 Фрезерно-сверлильно-расточная 35,10 020 Фрезерная  25,27 025 Фрезерно-сверлильно-расточная 39,7 030 Фрезерно-сверлильно-расточная 34,51 Итого

Тj

145,77

Суммарная трудоемкость изготовления однойдетали-представителя по nоперациям процесса:

/> ч,                       (15.1)

где /> – штучно-калькуляционное время,ч.

/> час

Условная годовая производственная программа

/>, (шт./год)                (15.2)

где /> – заданная годоваятрудоемкость цеха, час/год;

/> ч/год.

/> (шт./год)

15.2.1.2 Затраты наматериал

Величина условной годовой программы позволяет рассчитатьзатраты на материалы за вычетом стоимости отходов

/>,   (15.3)

где /> – цена 1 кг материала и отходов, р.;

/> – масса заготовки, отходов, кг;

/>

/>

/> руб.

15.2.2Технологическое оборудование

15.2.2.1 Расчет количества технологического оборудования

Расчет выполняют по отдельным операциям техпроцесса. При совпадениимоделей станков на операциях учитывают суммарные затраты времени для такихопераций.

/>, (15.4)

где /> – расчётное количествооборудования;

/> – штучно-калькуляционное время пооперациям и моделям станков, ч;

/> – эффективный годовой фондвремени работы оборудования, ч:

/>,                                             (15.5)

где /> – число рабочих дней в году (250);

/> – длительность рабочего дня, придвухсменной работе и 8-часовой смене

/> ч;

/> – коэффициент, учитывающийзатраты времени на ремонт и обслуживание; рекомендуется />;

/> час.

/>

Таблица 15.2 – Необходимое количество оборудования

Модель Операции

Расчётное количество,

/>

Принятое количество, />

Стоимость оборудования, />

Амортизационные отчисления, />

XCEEDER 900-RT Фрезерно-сверлильная 8,9 9

3∙106

0,3∙106

XCEEDER 900-RT Фрезерно-сверлильно-расточная 27,93 28

3∙106

0,3∙106

XCEEDER 900-RT Фрезерная 20,11 21

3∙106

0,3∙106

XCEEDER 900-RT Фрезерно-сверлильно-расточная 31,59 32

3∙106

0,3∙106

XCEEDER 900-RT Фрезерно-сверлильно-расточная 27,46 28

3∙106

0,3∙106

Итого 118

354∙106

35,4∙106

Анализ установленных сроков полезного использования позволяетдля большинства металлорежущих станков принять годовую норму амортизации – 10%.

/> ,                           (15.6)

где /> – цена оборудования.

15.2.2.2Вспомогательное оборудование

Количество вспомогательногооборудования для заточки инструмента, ремонта принимают в соотношении 5 – 10 %от числа основного технологического оборудования.

/> шт.

Стоимость единицы вспомогательного оборудования принимаем как30 % от средней стоимости основного оборудования.

15.2.3 Персонал цеха

Персонал цеха, как ипредприятия в целом, представлен следующими категориями: рабочие (основные ивспомогательные), руководители, специалисты, служащие.


15.2.3.1Состав и численность персонала

Нормы времени или выработкипозволяют наиболее объективно определить число занятых для нормированнойдеятельности. Именно так определяют количество требуемых основных рабочих:

/>,                              (15.7)

где /> – трудоемкость попрофессиям и разрядам, ч;

/> – действительный фондвремени рабочего, ч;

/> – коэффициент выполнения норм, />;

/> – коэффициент многостаночности(для станков с ЧПУ и других полуавтоматов рекомендуется />).

/>,                                           (15.8.)

где /> – число рабочих дней вгоду, />;

/> – длительность смены, />;

/> – коэффициент, учитывающийплановые и случайные потери рабочего времени (отпуски, болезни и т. д.), />.

/> час.

/> чел.

15.2.3.2 Основные рабочие

Используя выражение 15.7определяем необходимое число основных рабочих по профессиям и разрядам (Роij) и результаты заносим в таблицу 15.3.

15.2.3.3 Вспомогательные рабочие

Определяем состав и числовспомогательных рабочих по профессиям и разрядам — Рвij и результаты заносим в таблицу 15.4.

Число участков:

/>, (15.9)

где /> – количествооборудования в цехе;

/> – число станков на участке(25...30).

/> участка.

15.2.3.4 Оплата труда персонала

Сегодняшнее законодательство расширяет права предприятий по выбору форм,систем и размера оплаты труда. Регламентируется одно условие – минимальнаятарифная зарплата или оклад не должен быть меньше установленного государствомминимального размера оплаты труда (МРОТ = 1100 р/мес. в 2007 г.). Ряд законодательных ограничений приведены в Трудовом кодексе РФ по доплатам за условиятруда (сверхурочные, оплата в выходные и праздничные дни и пр.)

15.2.3.5 Оплата трудаосновных и вспомогательных рабочих

Для основных рабочих присдельно-премиальной форме оплаты труда базой заработной платы является тарифнаячасть />:

/> р/год,                              (15.10)


где /> – тарифная ставка по j-му разряду;

/> – трудоемкость длядетали-представителя по i-ымпрофессиям и j-ым разрядам.

/> (15.11)

Тарифные ставки поразрядам основных рабочих (1..6) ТСj:

/>руб, /> ч, /> шт/год.

/>/> руб;

Полученные данные заносимв таблицу 15.4.

Тарифные ставки поразрядам вспомогательных рабочих (1..6) ТСj:

/> руб;

/> руб;

/> руб;

/> руб;

/> руб;

/> руб.

/>/>,

где    /> – тарифная ставка по j-ому разряду;

/> – количество рабочих по i-ым профессиям и j-ым разрядам;

/> – годовой фонд времени рабочих /> часов/ год.

Тарифная часть поразрядам:

/> руб;

/> руб;

/> руб;

/> руб;

/> руб;

/> руб;

/> руб;

/> руб.

Полученные данные заносимв таблицу 15.5.

Основной фонд оплатытруда /> учитываетдоплаты /> ипремии />:

/>.                          (15.12)

Доплаты учитывают расходы на сверхурочные работы, работы ввыходные дни, за совмещение и т. д. Рекомендуемая часть доплат и премийсоставляет 0,5 от />

/>.

На практике сейчас этачасть нередко равна или превышает 100 % от />, формируя надтарифную(стимулирующую) часть, величина которой зависит от результатов работыпредприятия.


/> (15.13)

Для основных рабочих

/> руб/год;

Для вспомогательныхрабочих

/> руб./год.

Фонд оплаты труда />/> определяется суммойосновной /> идополнительной /> заработной платы для оплатыотпусков и выполнения государственных обязанностей. Величина /> составляет 10 – 15 % от/>

/>(15.14)

/>. (15.15)

Для основных рабочих

/> руб/год;

Для вспомогательныхрабочих

/> руб/год.

Для основных рабочих

/> руб/год;

Для вспомогательныхрабочих

/> руб/год.

Полученные данные заносимв таблицы 15.4 и 15.5.

Таблица 15.4 – Основные рабочие

Профессия

 Уровень квалификации:

 разряд (категория)

 Количество

 Тарифная ставка,

руб./час.

Оплата труда и начисления

/>

/>

/>

 Отчисления на социальные

 нужды

 Оператор станка с ЧПУ 4 123 38  15580006,08  23370009,12  25707010,03  6683822,61 Итого: Р 123  15580006,08  23370009,12  25707010,03  6683822,61

Таблица 15.5 –Вспомогательные рабочие

Профессия Уровень квалификации: разряд (категория) Количество Тарифная ставка, руб./час Оплата труда и начисления

/>

/>

/>

Отчисления на социальные нужды Наладчик оборудования 5 4 40,61 292392 438588 482446,8 125436,168 Слесари по текущему ремонту и обслуживанию оборудования 4 5 35,07 315630 473445 520789,5 135405,27 Станочники по ремонту оборудования 3 2 29,54 106344 159516 175467,6 45621,576 Слесари по ремонту технологической оснастки 4 2 35,07 126252 189378 208315,8 54162,108 Кладовщики материальных и промежуточных кладовых 3 2 29,54 106344 159516 175467,6 45621,576 Кладовщики ИРК 3 2 29,54 106344 159516 175467,6 45621,576 Электромонтёры 4 1 35,07 63126 94689 104157,9 27081,054 Подготовители-распределители 4 6 35,07 378756 568134 624947,4 162486,324 Контролёры 5 12 40,61 877176 1315764 1447340,4 376308,504 Подсобные и транспортные рабочие 2 9 24 388800 583200 641520 166795,2 Итого: Р 50 334,12 2761164 4141746 4555920,6 1184539,356

Таблица 15.6 – Руководители, специалисты и служащиецеха

Профессия Количество Оклад /> /> Начальник цеха 1 4400 /> Зам. начальника цеха по производству 1 4000 /> Старший технолог 1 2500 /> Инженер-технолог 2 2000 />

Сменный

диспетчер

1 2200 /> Старший нормировщик 1 2500 /> Экономист 1 2400 /> Бухгалтер 1 2300 /> Контрольный мастер 2 2300 /> Старший мастер 2 2400 /> Сменный мастер 4 2000 /> Секретарь-табельщик 1 1200 /> Итого: Р 18 30200 />

5.2.3.6 Оплата трударуководителей, специалистов, служащих

Доплаты и премии для руководителей и специалистов сегодня существеннозависят от эффективности хозяйственной деятельности подразделения и предприятияв целом. По величине могут составлять от 50 процентов до 150 процентов от окладнойчасти. Тогда фонд оплаты труда для аппарата цеха

/> р/год,                         (15.16)

где /> – численностьруководителей, специалистов, служащих;

/> – оклад р/мес, />руб/мес.;

/> – коэффициент, учитывающийнадокладную часть. Рекомендуется для служащих />; для специалистов />; для руководителей />.

/>

15.2.3.7Отчисления на социальные нужды

Отчисления и социальныенужды составляют 26 % от фонда оплаты труда с учетом доплат, премий идополнительной зарплаты. В расчетах себестоимости выделяются отдельной строкой.

/> (15.17)

Для основных рабочих


/> руб/год;

Для вспомогательныхрабочих

/> руб/год;

Для руководителей испециалистов

/> руб/год.

15.2.4 Основные фондыцеха и их содержание

К основным фондам цеха относятся средства труда, которые непосредственно участвуютв производственном процессе (машины, оборудование) и создают условия егонормального осуществления (здания, сооружения).

15.2.4.1 Стоимостьэлектроэнергии технологической

/>, (15.18)

где /> – суммарная мощностьэнергоустановок номинальная, кВт, определяется или суммированием потехнологическому и вспомогательному оборудованию, или по средней мощности /> энергопотребителейдля оборудования по технологическому процессу:

/>, (15.19)


/> – коэффициенты использованияэнергоустановок по мощности и времени. Для расчетов можно принять />;

/> – цена 1 кВт∙чэлектроэнергии /> руб/кВт∙ч.

/> кВт,

/> руб/год.

15.2.4.2 Стоимостьвспомогательных материалов

Стоимость вспомогательныхматериалов включает затраты на смазочные, обтирочные материалы и, если не делаютсяспециальные расчеты, на воду, сжатый воздух. Укрупненно можно принять 3000руб/год на единицу оборудования.

/>,                                           (15.20)

/> руб/год.

15.2.4.3 Технологическая оснастка

Технологическая оснасткаэто затраты на приспособления, режущий, вспомогательный и измерительныйинструменты существенно изменяются в зависимости от типа производства,сложности и ответственности продукции, применяемого оборудования. Эти расходы(приобретение, проектирование, изготовление, амортизация, ремонт) можно принятьукрупненно:

/>, (15.21)

/> руб.


15.2.4.4 Затраты на ремонт оборудования

/>, (15.22)

/>руб.

15.2.4.5 Затраты натранспортные средства

Затраты на транспортныесредства это стоимость кран-балок, автокар, конвейеров, которая составляет:

/>                          (15.23)

/> руб.

Затраты на их ремонт:

/>.                                             (15.24)

/>руб.

Затраты на амортизацию:

/>                                     (15.25)

/> руб.     

15.2.4.6 Затраты наамортизацию, ремонт и содержание зданий

15.2.4.6.1 Размер истоимость зданий

Размер цеха в основномзависит от средней площади, занимаемой одним станком />. По данным ЭНИМС для небольшихстанков /> /> с учетомпроходов, для средних станков /> – />, для крупных /> (таких в цехе нет).

Тогда производственнаяплощадь

/>                                      (15.26)

/> м2.

Рекомендуемая величина />м2для основного технологического оборудования и />м2 длявспомогательного.

Общая площадь зданий S определяют по формуле:

/>.                                        (15.27)

/>м2.

Стоимость здания определяют по формуле

/>, (15.28)

где /> – стоимость 1 м2 площади />.

/> руб.

15.2.4.6.2 Затраты наосвещение

Определяются из норматива15 Вт/м2

/>,                                 (15.29)

где /> – время освещения,равно 2400 ч/год при двухсменной работе;

/> – цена электроэнергии /> руб/ кВт∙ч.


/> руб/год.

15.2.4.6.3 Расходы наотопление, воду для бытовых нужд

/>,                                                        (15.30)

/>, (15.31)

где /> – расход теплоносителя,т;

/> – цена 1 т теплоносителя /> руб/т;

/> – объем здания, м.

При высоте здания 8 м

/>.                                               (15.32)

/> руб/год.

Расходы на воду длябытовых нужд определяют исходя из потребления 30 литров в сутки на одного работника цеха и 250 рабочих дней в году.

/>,

где /> – численность персоналацеха;

/> – цена воды /> р/ м3 .

/> руб/год.


15.2.4.6.4 Затраты наамортизацию, содержание и ремонт помещений

Амортизационныеотчисления

/>.                                             (15.33)

/> руб/год.

Затраты на содержание иремонт

/>.                                             (15.34)

/> руб/год.

15.2.5 Расчетсебестоимости продукции

Для расчета себестоимости на предприятии регламентирующим документомявляется «Положение о составе затрат по производству и реализации продукции,включаемых в себестоимость продукции, учитываемых при налогообложении прибыли»(1992 г. и последующие дополнения). По калькуляционным статьям затратМинистерство экономики РФ рекомендует типовую форму (табл. 15.6), котораямодифицирована для расчета цеховой себестоимости.

Затраты на единицу продукции определяют делением годовыхзатрат на условную годовую программу />.

Таблица 15.6 – Затраты на единицу продукции

Затраты

Годовые,

руб.

На единицу

продукции, руб.

Удельный

вес

1. Сырье и материалы 1317080160 7260 0,910 2.

Топливо и энергия на технологические

 цели

11115000 61,27 0,008 3.

Основная заработная плата

23370009,12 128,82 3.1 Дополнительная заработная плата 2337000,912 12,88 4. Фонд оплаты труда 25707010,03 141,7 0,018 5. Отчисления на социальные нужды 6683822,608 36,84 0,005 6. Общепроизводственные (цеховые) расходы, в том числе 6.1 Основная и дополнительная зарплата персонала цеха 6.1.1 Вспомогательные рабочие 4555920,6 25,11 0,003 6.1.2 Руководители, специалисты, служащие 942480 5,20 0,0006 6.2 Отчисления на социальные нужды 1453732,956 8,01 0,001 6.3 Материально-техническое обеспечение цеха 235620 1,30 0,0002 6.4

Амортизационные отчисления

6.4.1 Оборудование, транспорт 36674400 202,16 0,025 6.4.2 Здания, сооружения 819840 4,52 0,0006 6.5 Ремонт и содержание 6.5.1 Оборудование, оснастка 35775000 197,20 0,025 6.5.2 Здания 3276427,47 18,06 0,002 6.6 Охрана труда, изобретательство, износ малоценных предметов 191000 0,99 0,0001 6.7 Прочие расходы 4196221,05 23,13 0,003 Итого 1447773580 7985,5 1

/>, (15.35)

где /> – число рабочих.

/> руб/мес;

/> руб/мес;

/> руб/мес.


15.2.6Технико-экономический анализ

Удельный вес технологического процесса /> с заданным реальным годовымобъемом производства /> для цеха /> и участка />:

/>,                                               (15.36)

/>                                              (15.37)

где /> –годовая трудоемкость цеха, ч / год;

/> –количество участков.

/>,

/>.

Критическая безубыточность программы />:

/>,                                             (15.38)

где /> –условно-постоянные затраты на выпуск продукции, руб/год;

/> –цена одного изделия, руб/шт;

/> –переменные затраты на единицу продукции, руб/шт; /> руб/шт.

/>,                                        (15.39)


где /> –общепроизводственные расходы; /> руб/год.

/> руб/год.

Себестоимость единицы продукции:

/>,                                   (15.40)

где /> –переменные годовые затраты; /> руб/год.

/>руб.

Уровень оптовой цены:

/>,                                (15.41)

где /> –норматив для определения планируемой прибыли; />.

/> руб.

/> шт.

15.3 Технологическиепроцессы механической обработки

15.3.1Технико-экономическое обоснование разработанного процесса механическойобработки

Базовый ТП Разработанный ТП Изменения Возможные эффекты

Заготовка

КИМ 0,77

КИМ 0,84

смена заготовки

расчёт размеров

Экономия материала

005-180

операции

10-30

станок с ЧПУ,

механизация приспособления

концентрация операций,

уменьшение />,

увеличение />,

увеличение КИМ,

надёжность закрепления,

сокращение производственных площадей,

увеличение производительности,

сокращение производственного цикла

зарплата и отчисления,

амортизация и ремонт,

необходим расчёт срока окупаемости,

расходы на площади,

уменьшение расходов на оснастку

Сравнение базового иразработанного технологического процесса в основном выполняется путём анализатехнологической себестоимости.

Технологическаясебестоимость может включать все элементы затрат, касающиеся реализациитехпроцесса, если они подвергаются изменениям. Поэтому при рассмотрениитехнологической себестоимости необходимо анализировать все возможные, какположительные, так и отрицательные эффекты, но учитываются при сравнении толькосущественно изменяющиеся элементы затрат.

15.3.2 Сравнениетехнологических процессов

Исходные данные:

· годовой объемпроизводства детали-представителя –

/>дет/год;

· средняязаработная плата с доплатами и премиями – />руб/час;

· коэффициентмногостаночного обслуживания для станков с ЧПУ – />;

· отчисления насоциальные нужды – 26% от основной зарплаты />;

· затраты наамортизацию и ремонт технологического оборудования в течение года составят 10%от цены оборудования;

·  действительныйфонд времени оборудования при двухсменной работе />ч/год;

· стоимостьэлектроэнергии /> руб/(кВт·ч);

Сравним базовый и новыйтехпроцесс при изменении:

1. коэффициентаиспользования материала (КИМ);

2. капитальныхзатрат на оборудование, т. суммарной стоимости технологического оборудования />;

3. суммарногоштучно-калькуляционного времени />.

Указанные факторы окажутнаибольшее влияние на материальные затраты />, заработную плату и отчисления />, содержаниеоборудования и оснастки />:

/>, (15.42)

С учётом годового выпуска/> экономическаяэффективность за год для разработанного техпроцесса составит:

/>, (15.43)

где /> – технологическаясебестоимость по изменяемым элементам затрат для аналога и нового техпроцессадля одной детали.


15.3.3 Затраты наматериал

Величина годовойпрограммы позволяет рассчитать затраты на материалы за вычетом стоимостиотходов.

Цена отходов обычносоставляет />.Если учесть КИМ и />, тогда затраты на материалы длягодовой программы

/>, (15.44)

/> шт/год, /> р/кг, /> р/кг, /> кг.

Аналог Новый ТП

/>

/>

/>

/> р.

/> р.

806496 р.

Исходные данные.

Аналог Новый ТП Опера-ция Оборудо-вание

/>, тыс. р.

/>,

мин

Разряд Р Опера-ция Оборудо-вание

/>, тыс. р.

/>,

мин

Разряд Р

005,015,020,

030,040,050,

060,070,080,

085,095,100,

105,135,140,

145,155,160,

165,170,175,

180

Т1 300 139,8 2 10 Т7

3·106

11,19 4

010,025,035,

045,055

Т2 400 87,44 3 15 35,1 4 065 Т3 500 3,13 3 20 25,27 4 075,090 Т4 700 53,2 3 25 39,7 4

110,115,120,

125,130

Т5 550 69,3 4 30 34,51 4 150 Т6 1000 41,37 4 3450 6,57 ч

3·106

2,26 ч

Данные таблицы говорят означительных положительных изменениях в технологическом процессе:

- уменьшилоськоличество операций;

- сократилоськоличество применяемого оборудования и его суммарная стоимость;

- уменьшилисьзатраты времени по технологическому процессу.

15.3.4 Затраты на оплатутруда и отчисления

Разработка тарифнойсетки.

Пусть месячная зарплата сучётом доплат и премий составляет для 1 разряда 10000 р/мес, тогда

/> р/мес.

Часовая тарифная ставка 1разряда:

/> р/ч.

Используем линейный росттарифных ставок от 1 к 6 разряду с общим коэффициентом 2,5. Тогда

/> р/ч.

Определим средний разрядработ /> дляаналога и /> длянового технологического процесса:

/>;

/>.

Тарифные ставки дляданных разрядов:

/> р/ч;

/> р/ч.

Тогда фонд основнойзаработной платы:

/>,

/> р,

/> р.

С учётом 10% отчисленийна дополнительную заработную плату фонд оплаты труда:

/> р,

/> р.

Отчисления на социальныенужды – 26% />:

/> р;

/> р.

Суммарные затраты наоплату и отчисления:

/> р;

/> р.

Эффективность по оплатетруда:

/> р.

Аналог Новый ТП

/>

/>

/>

/>

/>

/>

/>

/>

Э 717002,5 788702,75 205062,72 993765,47 296801,28 326481,41 84885,17 411366,58 582398,89

15.3.5 Затраты наоборудование и оснастку

Данные затраты наряду сматериальными имеют значительный вес в технологической себестоимости. Этоопределяется высокими ценами на оборудование и зависимостью ряда расходов откапитальных вложений в оборудование:

/>, (15.45)

где /> – амортизационныеотчисления;

/> – затраты на ремонт иобслуживание;

/> – расходы на оснастку.

Амортизационныеотчисления:

/>, (15.46)

/>р;

/> р.

Затраты на ремонт иобслуживание:

/>, (15.47)

Расчёт аналогиченамортизационным отчислениям:

/> р, /> р.

Затраты на оснастку /> в среднемсоставляют 5 – 10% от стоимости оборудования. Примем для расчёта 7%.

/>, (15.48)

/> р;

/> р.

Аналог Новый ТП

/>

/>

/>

/>

/>

/>

/>

/>

/>

102740 102740 71918 277398 230163,16 230163,16 161114,21 621440,53 -344042,53

Расчёты по трём основнымсоставляющим позволяют оценить экономический эффект для разработанноготехпроцесса:

/> р.

Необходимо отметить, чтооборудование занято новым техпроцессом всего лишь малую часть эффективногофонда времени, поэтому условная ожидаемая эффективность многократно выше.

/>

Рисунок 15.1 – Результатырасчётов

15.3.6 Обоснованиеразработанных приспособлений

Оснащениетехнологического процесса станочными и контрольно-измерительнымиприспособлениями обеспечивает более высокое качество продукции, обычно приводитк росту производительности из-за уменьшения составляющих />.

Изменения в трудоёмкости,как правило, незначительны при относительно высокой стоимости приспособлений.

Уменьшение трудоёмкостибудет сказываться на затратах по энергии, зарплате с отчислениями, амортизациии ремонте.

После использованияразработанного немеханизированного приспособления ценой /> р уменьшилось с 26 миндо 10 мин. Стоимость технологического оборудования /> р, /> р. Индексом 1 отмечены затраты побазовому варианту, индексом 2 – новый процесс.

Затраты на энергию:

/>, (15.49)

где /> – установленнаямощность, кВт;

/> – цена энергии за 1 кВт·ч (2,34р/кВт·ч);

/> – коэффициент использования помощности и времени, />.

/> р,

/> р,

/>/> р/дет.

Затраты на зарплату иотчисления:

/>, (15.50)

/> р,

/> р,

/> р.

Затраты на амортизацию иремонт:

/>, (15.51)

/> р/дет,

/> р/дет,

/> р/дет.

Экономия по даннымэлементам себестоимости составит:

/> р/дет.

На годовой объём выпускаэффект без учёта стоимости приспособления:

/> р.

Пусть приспособлениеотносится к классу специальных. Тогда

/>, (15.52)

где /> – коэффициент,учитывающий затраты на ремонт />;

/> – стабильность программы /> года:

/> р/дет.

тогда

/> р/дет,

т. е. при даннойпрограмме использование специального приспособления эффективно.


16.Технико-экономические показатели проекта

Показатели подразделяютсяна основные данные, характеризующие мощность цеха, и относительные показатели,демонстрирующие технико-экономическую эффективность принятых в проекте решений.Показатели представлены в таблице 16.1.

Таблица 16.1 –Технико-экономические показатели

Наименование показателей Показатели Спроектированного цеха Сравниваемого цеха 1 2 3

А. Основные данные

1. Годовой выпуск, т

2. Общая площадь, м2

3. В том числе производственная, м2

4. Общее число единиц производственного оборудования

5. В том числе металлорежущего

6. Всего работающих

7. В том числе рабочих

8. Из них производственных

9. Установленная мощность электродвигателей

В. Относительные показатели

10. Выпуск на 1 м2 площади, т

11. Выпуск на один производственный станок, т

12. Выпуск на одного рабочего, т

13. Общая площадь на единицу производственного оборудования, м2

14. Установленная мощность на один производственный станок, кВТ

15. Средний коэффициент загрузки оборудования

16. Коэффициент сменности оборудования

17. Коэффициент сменности рабочих

2530

3732

2895

104

91

209

173

116

936,1

0,68

27,8

14,62

35,88

9,65

0,86

1,87

1,92

24930

23040

489

400

325

184

51

Сравнениетехнико-экономических показателей спроектированного и сравниваемого цехов даетвозможность подсчитать экономическую эффективность выполненных разработок.

Экономия удельной общейплощади:

Э = 51 — 35,88 = 15,12 м2.

Экономия площади на всеоборудование:

Э = 15,12∙104 =1572,48 руб.

Экономическаяэффективность от рационального размещения оборудования при стоимости содержания 1 м2 площади 697,34 руб./год составила:

Э = 1572,48∙697,34= 1096553 руб./год


Заключение

В процессе дипломного проектирования был проведен анализсуществующего технологического процесса изготовления детали «Полумуфта» ивыявлены возможности для его совершенствования: 1) применение более экономичнойзаготовки; 2) изменение последовательности обработки поверхностей детали;

3) объединение операций. Проведено сравнение вариантовполучения заготовки для данной детали и показана экономическая эффективностьприменения вместо поковки штампованной заготовки. Разработано приспособлениедля долбежной операции, позволяющее сократить время установки и закреплениядетали. Для примененного приспособления проведены расчеты на точность иобеспечение требуемого усилия зажима. Также спроектировано контрольноеприспособление для проверки торцового и радиального биений, выполнены всенеобходимые расчеты на точность. Для токарной операции, выполняемой на станке сЧПУ, разработана карта наладки. При проведении экономических расчетов подипломному проекту составлена калькуляция затрат на производство, определенасебестоимость изготовления детали, выручка от её продажи и прибыль. На основеспроектированного технологического процесса выполнен проект планировки цеха срасстановкой оборудования и рабочих мест, определен состав и площадьвспомогательных и технических служб цеха и санитарно-бытовых помещений.

В разделе «Безопасностьжизнедеятельности» проведен анализ возможных чрезвычайных ситуаций вспроектированном цехе, а также разработан проект рабочего места в соответствиис требованиями ССБТ и эргономики.


Список использованныхисточников

1. Никифоров А.В. Дипломноепроектирование механического цеха: Учебное пособие. – Рыбинск: РГАТА, 2005. –114 с.

2. Курсовое проектирование по технологиимашиностроения. Издание 3-е, дополн. и переработ. Под общей редакцией канд.техн. наук, доц. А. Ф. Горбацевича. Минск, «Высшая школа», 1975. – 288 с.

3. Справочниктехнолога-машиностроителя в 2-х томах. Т. 2 /Под редакцией А.Г. Косиловой и Р.К.Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986. 496 с., ил.

4. В.Ф. Безъязычный, В.Д. Корнеев,Ю.П. Чистяков, И.Н. Аверьянов. Технология машиностроения: Учебное пособие. –Рыбинск: РГАТА, 2005. – 139 с

5. Панов А.А. Обработка металловрезанием: Справочник технолога – М.: Машиностроение, 1988 – 736 с.

6. Режимы резания металлов:Справочник / Под ред. Ю.В. Барановского. – 4-е изд., перераб. и доп.- М.:Машиностроение, 1972. – 456 с.

7. Добрыднев И.С. Курсовоепроектирование по предмету «Технология машиностроения»: Учебное пособие. – М:Машиностроение,1985 г. – 184 с.

8. Общемашиностроительные нормативывремени вспомогательного, на обслуживание рабочего места иподготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ.Серийное производство. Изд. 2-е – М.: Машиностроение, 1974. – 412 с.

9. Горошкин А.К. Приспособления дляметаллорежущих станков:

Справочник. – М.: Машиностроение,1979. — 322 с.

10. Ансеров М.А. Приспособления дляметаллорежущих станков.: Справочник технолога. — М., Машиностроение, 1965 –547с

11. Безопасность жизнедеятельности:Учебник для вузов/ С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков и др.; Под общ.ред. С.В. Белова. 7-е изд., стер. – М.: Высш. шк., 2007. – 616 с.: ил.

12. ГОСТ22269—76 Общие требования к размещению органов управления. Введ. 01.07.78. – 11с.

13. ГОСТ 12.2.033-78Рабочее место при выполнении работ стоя. Введ. 01.07.79 – 6 с.

14. Жогин А.С., Никифоров А.В., Соколова Е.Ю.Технико-экономические расчеты в дипломных проектах технологического направления:Пособие. – Рыбинск: РГАТА, 2004. – 40с.

15. Жогин А.С., Соколова Е.Ю.Технико-экономическое обоснование инженерных решений в машиностроении: Пособие.– Рыбинск: РГАТА, 2005.– 100с.

16. Гуревич Я.Л., Горохов М.В. и др.Режимы резания трудно обрабатываемых материалов: Справочник – М.: Машиностроение,1976. – 176 с.

17. Егоров М.Е. Основы проектированиямашиностроительных заводов. Изд. 6-е, переработ. и доп. Учебник длямашиностроительных вузов. М., Высшая школа, 1969 – 480с, с илл. 1вкл.

еще рефераты
Еще работы по промышленности, производству