Вопрос изменения базового технологического процесса обработки детали "Фланец" с использованием современного высокопроизводительного оборудования

/

/

ВВЕДЕНИЕ

Важной задачей текущего времени является повышение темпов и эффективности развития экономики на базе новейших достижений науки и техники.

Машиностроение обеспечивает изготовление новых и совершенствование имеющихся машин. Это связано с весьма существенными затратами, которые составляют в народном хозяйстве ощутимую долю. Тем не менее развитие отечественного машиностроения, а не импорт машин, является единственно правильным направлением в прогрессивном развитии промышленности.

Отличительной особенностью современного машиностроения является существенное ужесточение эксплуатационных характеристик машин: увеличиваются скорость, ускорение, температуры, уменьшаются масса, объем, вибрация, время срабатывания механизмов и т.п. Темпы такого ужесточения постоянно возрастают и машиностроители вынуждены все быстрее решать конструкторские и технологические задачи. В условиях рыночных отношений быстрота реализации принятых решений играет главенствующую роль.

Совершенствование технологических методов изготовления машин имеет первостепенное значение. Качество машины, надежность, долговечность и экономичность в эксплуатации зависят не только от совершенства ее конструкции, но и от технологии производства. Применение прогрессивных высокопроизводительных методов обработки, обеспечивающих высокую точность и качество поверхностей деталей машины, методов упрочнения рабочих поверхностей, повышающих ресурс работы деталей и машины в целом, эффективное использование современных автоматических и поточных линий, станков с программным управлением, электронных вычислительных машин и другой новой техники, применение прогрессивных форм организации и экономики производственных процессов - все это направлено на решение главных задач: повышения эффективности производства и качества продукции.

В данном дипломном проекте рассмотрен вопрос изменения базового технологического процесса обработки детали Фланец с использованием современного высокопроизводительного оборудования и технологической оснастки. Дан анализ детали на технологичность, произведен расчет режимов резания и норм времени.

1. ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Описание конструкции и служебного назначения детали

Деталь Фланец - является составной частью узла УЭС 7-0117010, который входит в состав кормоуборочного комплекса КВК - 800КВЧ Полессъе. Фланец служит для передачи вращательного момента от выходного вала редуктора на барабан.

Рисунок 1 -- Эскиз детали

Основными поверхностями детали, в соответствии с рисунком 1, являются: наружная поверхность вращения 8 предназначена для запрессовки на неё подшипника, к ней предъявляются следующие требования изготовления: точность размера по к6, с шероховатостью поверхности Rа=1,25мкм, цилиндричность профиля продольного сечения не должны превышать 0,004мм, а также радиальное биение относительно оси детали не должно превышать 0,08мм; шлицевая поверхность 11 предназначена для передачи вращательного момента и к ней предъявляются следующие требования изготовления: точность размера по Н8 с шероховатостью поверхности Rа=5мкм, а шлицев Rа=2,5мкм; выточка 16 предназначена для точной установки и направления барабана во фланец, к ней предъявляются следующие требования изготовления: точность размера по F8 с шероховатостью поверхности Rа=5мкм; четыре резьбовых отверстия 4, предназначены для крепления барабана к фланцу, к ним предъявляются следующие требования изготовления: класс точности резьбы 6Н с шероховатостью поверхности Rа=5мкм, позиционный допуск относительно оси выточки, в диаметральном выражении, должна превышать 0,16мм.

Остальные поверхности конструкции детали не являются основными. Поверхность 9 предназначена для продвижения по ней подшипника. К ней предъявляются требования изготовления точности размера по h10 с шероховатостью поверхностью Rа=0,63мкм.

Два отверстия 13 предназначены для смазки шлицев, расположение отверстий относительно шлиц произвольное. Они должны изготавливаться с точностью размера по 16 квалитету и шероховатости Rа=20мкм.

Поверхности 1, 10 являются торцевыми поверхностями, к ним предъявляются следующие требования изготовления: точность размера по 14 квалитету с шероховатостью поверхности 1 Rа=5мкм, поверхности 10 Rа=20мкм.

Остальные поверхности относятся к вспомогательным и к ним особых требований не предъявляется, изготавливаются они по 14 квалитету, с шероховатостью Rа=20.

Деталь изготовляется и легированной стали 40Х ГОСТ 4543. Данный материал обладает следующими технологическими свойствами: свариваемость стали низкая, обработка давлениям удовлетворительная.

Физико-механические и химические свойства стали 40Х приведены в таблицах 1.1 и 1.2 соответственно.

Таблица 1.1-Физико-механические свойства стали 40Х ГОСТ 4543-71

Таблица 1.2-Химические свойства стали 40Х ГОСТ 4543-71

Данный материал применяют для изготовления деталей высокой прочности вязкости, разрабатывающие при средних и низких давлениях, либо средних скоростях (валы, оси, коленвалы, шестерни, пальцы, гайки, втулки, ролики).

1.2 Технологический контроль чертежа детали и анализ детали на технологичность

Деталь фланец изготавливается из стали 40Х ГОСТ 4543-71. Заготовка данной детали является поковка. Она довольно проста по конструкции и не вызывает значительной трудности при её получении.

Рабочий чертёж детали фланец содержит все необходимые разрезы и сечения, показывает её полную конфигурацию. На чертеже также проставлены размеры с отклонениями, шероховатостями поверхностей и технические требования, предъявляемые к детали.

Данную деталь можно отнести к деталям типа втулок, так как она характеризуется наличием внутренних и наружных поверхностей вращения 0,5<L/D<2. Конструкция детали довольна проста.

В ней преобладают в основном цилиндрические поверхности, что позволяет точно и стабильно вести обработку. К обрабатываемым поверхностям детали имеется свободный доступ инструментов.

Деталь имеет хорошие технологические базы для удобной установки и крепления на станке. Жесткость детали достаточна для получения точности 7-го квалитета.

Количественный анализ детали на технологичность заключается в расчете коэффициентов унификации (КУЭ), точности (КТ) и шероховатости (КШ). Квалитеты точности и параметры шероховатости представлены в таблице 1.3.

Таблица 1.3-Квалитеты точности и параметры шероховатости поверхностей

Коэффициент унификации конструкции элементов детали КУЭ определяется по формуле:

КУЭ = ОУЭ/ООБЩ , (1.1)

где ОУЭ - число конструктивных элементов детали выполненных по стандарту;

ООБЩ - число всех конструктивных элементов детали

КУЭ =17/17 = 1

Деталь считается технологичной, т.к. КУЭ > 0,6

Коэффициент точности обработки КТ определяется по формуле:

КТ = 1 -- 1/АСР , (1.2)

где АСР - средний квалитет точности обработки

Средний квалитет точности обработки определяется по формуле:

АСР = (1*n1+2*n2+…+ 19*ni)/Уni , (1.3)

где 1,2,3…19 - номер квалитета точности размеров

n1, n2…ni - количество размеров соответствующего квалитета

Уni - общее количество поверхностей

АСР = (6*1+8*3+10*1+14*8+16*3+17*1)/17 = 12,8

КТ = 1 -- 1/12,8 = 0,9

Так как КТ >0,8 то деталь не является весьма точной

Коэффициент шероховатости КШ, определяется по формуле:

КШ = 1/БСР, (1.4)

где БСР - средний класс шероховатости

Средний класс шероховатости определяется по формуле

БСР = (1*n1+2*n2+…+ 14*n14)/Уni , (1.5)

где 1,2,3…14 - класс шероховатости

n1…n14 - количество поверхностей соответствующего класса шероховатости

Уni - общее количество поверхностей

БСР = (3*10+5*3+6*2+7*1+8*1)/17 = 4,2

КШ = 1/4,2 = 0,24

Так как КШ > 0,16, то изделие относится к хорошо обрабатываемому

Исходя из расчётов деталь является не весьма точной и хорошо обрабатываемой, а значит обработку можно производить на унифицированном оборудовании.

1.3 Определение типа производства и его характеристика

Тип производства определяется по коэффициенту закрепления операций (КЗО) Предварительно на основе типового технологического процесса его можно определить по формуле:

КЗО = FД*60/N*TШТ(ШТ-К)*kY , (1.6)

где FД - действительный годовой фонд времени работы оборудования, час; FД =1950ч. при односменном режиме работы.

N - годовой объем выпуска детали, шт N = 800шт.

TШТ(ШТ-К) - среднее штучное (для массового производства) или штучно-калькуляционное (для серийного производства) время, мин; TШТ(ШТ-К) =9,74мин

kY - коэффициент ужесточения заводских норм, kY = 0,7...0,8.

КЗО = 1950*60/800*9,74*0,75 = 20,02

Так как КЗО = 20,02, а 20< 20,02 <40, следовательно производства мелкосерийное.

В зависимости от полученного типа производства определяю величину производственной партии

ng = N*a/ФР.Д. , (1.7)

гае а - число дней, на которые необходимо иметь запас деталей, а = 10

ФРД - число рабочих дней в году ФРД =254 дня

ng = 800*10/254 = 32 шт

Мелкосерийное производство характеризуется выпуском одинаковой продукции в небольших масштабах - партиями. Рабочие места специализируются на выполнении нескольких операций, для осуществления которых проводят переналадку оборудования. В данном производстве применяются универсальные средства технологического оснащения.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1 Выбор вида и метода получения заготовки

Заготовкой для данной детали служит паковка. Область применения этих заготовок, серийное производство. Метод получения заготовки - штамповка. Сущность метода состоит в том, что заготовка получается путем изменения её конфигурации при помощи пресса на горизонтально-ковочных машинах(ГКМ). Штамповка на ГКМ является одним из производительных способов и может быть рентабельной для определенного вида заготовки. Производительность до 400 паковок в час. Штамповка производится из прутков горячекатонного металла повышенной точности длинной до 4 метров и диаметром 20-270 мм.

Максимальные припуски и допуски устанавливаем по ГОСТ 7505-89

Рисунок 2 -- Эскиз заготовки

Для определения массы заготовки разбиваем её на элементарные фигуры и определяем объём каждой фигуры. Массу заготовки определям по формуле:

m_заг = V_заг Ч r; (2.1)

где Vзаг - объем заготовки, м3; Vзаг =601,867 см3,

r - плотность материала заготовки, г/см3; r = 7,81 г/см3,

mзаг = 601,867* 7,81 = 4700г = 4,7кг

Коэффициент использования материала рассчитывается по формуле:

; (2.2)

где mд - масса детали, mд = 2,1кг;

mз - масса заготовки, mз = 4,7кг.

Коэффициент использования материала равен Ким= 0,45, основная потеря метала идёт за счёт обработки отверстий, Ш 28мм и четырёх отверстий Ш 12мм. Несмотря на то что коэффициент использования материала, для данного вида заготовки получаем ниже рекомендуемого, другой вид заготовки нерентабельно применять.

2.2 Разработка проектируемого технологического процесса

2.2.1 Анализ базового и проектируемого технологического процесса

В данный технологический процесс можно внести изменения. Изменить профиль заготовки, в результате этого увеличится коэффициент использования материала, а так же, 030 токарно-винторезная, операция станет ненужной, то она онулируется. Ещё можно объединить 070 токарную с ЧПУ операцию связанную с обработкой внутреннего отверстия и 080 токарную с ЧПУ операцию связанную с обработкой фаски с тыловой стороны применив при этом специальный инструмент, тем самым сократив время на переустановку детали, сокращением количества оборудования и производственных площадей.

Сравнительная характеристика по операциям и применяемому оборудованию базового и проектируемого технологических процессов приведена в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Сравнительная таблица базового и проектируемого технологического процесса

2.2.2 Выбор и обоснование технологических баз

На первой 010 вертикально-сверлильной операции технологическими базами являются торец и наружная поверхность. Первая операция предназначена для сверления в детали сквозного отверстия. На второй 030 токарно-винторезной операции технологическими базами являются наружная поверхность вращения и торец. Эти базы является черновыми, и служат для подготовки чистовых технологических баз для последующей обработки детали. На 040 токарно-винторезной и 060, 180, 050 токарных с ЧПУ операциях операции технологическими базами являются торец и наружная поверхность. На 070 вертикально-протяжной операции технологическими базами являются торец. На 080 вертикально-сверлильной операции технологическими базами являются торец и наружная поверхность. На 090 сверлильной с ЧПУ операции технологическими базами являются торец, наружная поверхность вращения и выточка для обеспечения необходимой точности обрабатываемых отверстий. В этом случае обеспечивается размерная точность и совмещение конструкторских и технологических баз.

Для окончательных 160 торцешлифовальной и 170 круглошлифовальной операциях в качестве технологических баз используется торец и шлицевое отверстие, в результате соблюдения принципа постоянства и совмещения баз выдерживаться размерная точность.

Данные по обоснованию технологических баз представлены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Обоснование технологических баз

2.2.3 Выбор оборудования и технологической оснастки

Выбор оборудования производим в соответствии с типом производства, производительностью, мощностью станка, обеспечения предъявляемых к детали технических требований по точности. Данные по выбору оборудования для изготовления детали приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 - Выбор оборудования

Выбор установочно-зажимных приспособлений, режущего, вспомогательного, измерительного инструмента осуществляется в соответствии с конструктивными особенностями изготовляемой детали, схемой ее базирования, точности её изготовления, выбранным для обработки оборудованием. Данные по выбору этих элементов приведены в таблицах 2.4 - 2.7.

Таблица 2.4 - Выбор установочно-зажимных приспособлений

Таблица 2.5 - Выбор режущего инструмента

Таблица 2.6 - Выбор вспомогательного инструмента

Таблица 2.7 - Выбор измерительного инструмента

2.3 Разработка операционного технологического процесса

2.3.1 Определение межоперационных припусков и операционных размеров

Для детальной разработки технологии обработки детали производим разбивку операции по технологическим переходам. Данные по переходам заносим в таблицу 2.8.

Таблица 2.8 - Разбивка операций технологического процесса по технологическим переходам

Определение межоперационных припусков и операционных размеров с допусками на обработку начинается с маршрута обработки поверхности детали с указанием точности обработка и шероховатости, на каждом переходе механической обработки. Данные по характеристике обрабатываемых поверхностей детали заносят в таблицу 2.9

Таблица-2.9 - Характеристика обрабатываемых поверхностей

Производим аналитический расчет припусков на поверхность ? 50 используя методику [ ]. Пользуясь чертежом детали и картами технологического процесса, записываем в таблице технологические переходы обработки наружной поверхности в порядке их последовательности. Данные по расчету заносим в таблицу 2.10.

Выбираем параметры качества поверхности на соответствующие виды обработки для заготовки и операций механической обработки. По таблице 4.3 (стр.63) определяем значение Rz и T для заготовки, а по таблице 4.5-4.6 Rz и T определяем по переходам.

Определяем суммарное пространственное отклонение, для заготовки данного типа используя формулу (таблиц 4.7):

с = v ссм2 +скор2, (2.4)

скор=?к l

где ?к - удельная кривизна заготовки на 1мм длины (с. 72 таблица 4.8);

?к=1,5 мкм/мм

ссм - смещение оси заготовки, мм; ссм =0,9мкм (с. 73 таблица 34)

l - длина заготовки, мм; l=87 мм

с=v0,92 +(1,5*87) 2=909 мкм;

Остаточное пространственное отклонение в зависимости от обработки определяется по формуле:

сост=ky* сзаг , (2.5)

где ky - коэффициент уточнения формы в зависимости от вида обработки по переходам;

ky = 0,06- точение черновое;

ky = 0,05- точение получистовое;

ky = 0,04- точение чистовое;

ky = 0,02- шлифование;

сост=0,06*909=54,5 мкм - точение черновое;

сост=0,05*909=45,5 мкм - точение получистовое;

сост=0,04*909=36,4 мкм - точение чистовое;

сост=0,02*909=18,2 мкм - шлифование;

Определяем погрешность установки по формуле:

Еу =vЕб2+ЕЗ2 , (2.6)

Еб - погрешность базирования, мкм: Еб=0, так как деталь устанавливается в трёхкулачковый патрон

ЕЗ - погрешность закрепления, мкм:

ЕЗ=110мкм- точение черновое; (с. 80 таблица 4.11)

ЕЗ=90мкм - точение получистовое;

ЕЗ=80мкм - точение чистовое;

ЕЗ=70мкм - шлифование;

Еу =v02+1102 =110мкм- точение черновое;

Еу =v02+902 =90мкм - точение получистовое;

Еу =v02+802 =80мкм - точение чистовое

Еу =v02+702 =70мкм - шлифование;

Определяем минимальное значение межоперационных припусков:

2Zmin=2*(Ri-1+Ti-1+vс2i-1+E2i), (2.7)

2Zmin=2*(150+250+v9092+1102)=2*1315 мкм - точение черновое;

2Zmin=2*(100+100+v54,52+902)=2*305 мкм - точение получистовое;

2Zmin=2*(50+50+v45,52+802)=2*192 мкм - точение чистовое;

2Zmin=2*(30+30+v36,42+702)=2*139 мкм - шлифование;

Определяем расчётный размер:

dр=dр +2Zmin , (2.9)

dр=50+0,002=50,002 мм - шлифование;

dр=50,002+2*0,139=50,28 мм - точение чистовое;

dр=50,28+2*0,192=50,664мм - точение получистовое;

dр=50,664+2*0,305=51,274 мм - точение черновое;

dр=51,274+2*1,315=53,904мм - заготовка;

Определяем минимальное и максимальное предельное значение допуска:

2Zmin= dmin i-1- dmin , (2.10)

2Zmах= dmах i-1- dmах, (2.11)

dmin - предельный размер, мм;

2Zmin=53,904-51,274=2,63мм=2630мкм

2Zmin=51,274-50,664=0,61мм=610мкм

2Zmin=50,664-50,28=0,384мм=384мкм

2Zmin=50,28-50,002=0,278мм=278мкм

2Zmах=55,804-52,034=3,77мм=3770мкм

2Zmах=52,034-50,784=1,25мм=1250мкм

2Zmах=50,784-50,326=0,458мм=458мкм

2Zmах=50,326-50,021=0,305мм=305мкм

На другие поверхности припуски по переходам назначаем табличным методом из таблиц справочника[ ].

Таблица 2.10 - Аналитический расчет припусков

Проводим проверку:

дзаг. - дт.ч.= 2Zmaxпр - 2Zminпр , (2.8)

1900 - 760=3770 - 2630;

1140=1140;

Условие выполнено.

Схема графического расположения припусков и допусков на обработку поверхности 50к6

На другие поверхности припуски по переходам назначаем табличным методом из таблиц справочника [ ]. Данные по расчетам заносим в таблицу 2.11

Таблица 2.11-Табличный расчет припусков

2.3.2 Определение режимов резания на проектируемые операции (переходы)

Определяем режимы резания по эмпирическим формулам на 090 сверлильную с ЧПУ операцию, при сверлении отверстия 28мм, используя методику [ ].

Определяем глубину резания:

t=0,5*D , (2.9)

где D - диаметр сверла,мм; D=55мм;

t=0,5*28=14мм.

Определяем подачу на оборот S=0,2мм/об (с.277, табл. 25)

Определяем скорость резания по формуле:

V=(Cv*Dq/Tm*Sy)*Kv , (2.10)

где Cv - коэффициент, Cv=7,0; (с.278, табл. 28)

D - диаметр сверла, мм; D =28мм.

T - период стойкости инструмента, мин; T=50мин (с.278, табл. 30)

S - подача при сверлении, мм/об.

y,q,m - показатели степени, q=0,40; y=0,7; m=0,2 (с.278, табл. 28)

Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактическое условие резания:

Kv= Kmv*Kиv*Кlv , (2.11)

где Kmv - коэффициент на обрабатываемый материал; Kmv=0,67 (с.261, табл. 1)

Kиv - коэффициент на инструментальный материал; Kиv =1 (с. 263, табл. 6)

Кlv - коэффициент, учитывающий глубину сверления; Кlv =1 (с.280, табл. 31)

Тогда Kv=0,67*1*1=0,67

По выбранным данным рассчитываем скорость резания:

V=(7,0*280,40/600,2*0,20,7)*0,67=22м/мин.

Определяем частоту вращения шпинделя станка и корректируем по паспортным данным:

n=1000*V/р*D, (2.12)

n=1000*22/3,14*28=250об/мин.

Определяем действительную скорость резания:

Vд= р*D*n/1000 , (2.13)

Vд=3,14*55*125/1000=22м/мин.

Определяем крутящий момент:

Мкр=10Cм*Sy*Dq*Кр, (2.14)

где D - диаметр сверла, мм; D =28мм.

S - подача инструмента при сверлении, мм/об; S=0,2мм/об.

q, y - показатели степени, q=2,0; y=0,8. (с.281, табл. 32)

Cм -коэффициент, Cм=0,0345; (с.281, табл. 32)

Кр= Кмр=( уВ / 750)n , (2.15)

уВ - предел прочности материала; уВ =1000

n- показатель степени; n=0,75 (с.264, табл. 9)

Кр= ( 1000 / 750)0,75 =1,2

Тогда: Мкр=10*0,0345*0,20,8*282,0*1,2=87,7 Н*м.

Определяем осевую силу:

Ро=10Cр*Sy*Dq*Кр, (2.16)

где D - диаметр сверла, мм; D =28мм.

S - подача инструмента при сверлении, мм/об; S=0,2мм/об.

q, y - показатели степени, q=1,0; y=0,7. (с.281, табл. 32)

Cр -коэффициент, Cр=68; (с.281, табл. 32)

Ро=10*68*0,20,7*281,0*1,2=7404,7 Н*м

Определяем основное время:

T0=(L/S0*n)*i, (2.17)

где L - длина сверления, мм; L =25мм.

S0 - подача инструмента при сверлении, мм/об.

i - число проходов; i =2

T0=(25/0,2*250)*2=1 мин.

Проверяем правильность расчетов по мощности. Для этого определяем мощность необходимую на резание:

Nрез=Мкр*n/9750 , (2.18)

Nрез=87,7*250/9750=2,2 кВт;

Но необходимо, чтобы соблюдалось условие Nрез?Nшп.

Определяем мощность на шпинделе станка:

Nшп=Nэ.д.*з , (2.19)

где Nэ.д. - мощность электродвигателя станка, кВт;

з - КПД станка.

Из паспортных данных станка Nэ.д.=10 кВт, а з=0,8.

Nшп=10*0,75=8 кВт

2,2?8

Условие выполнено.

Определяем режимы резания по эмпирическим формулам на 030 токарно-винторезную операцию, при обработке наружной цилиндрической поверхности, используя методику [ ].

Определяем глубину резания:

t=(D2-D1/2)*i, (2.20)

t=6,5мм

Определяем подачу:

S=0,1мм/об.

Определяем скорость резания по формуле:

V=Vтаб*К1*К2*К3, (2.21)

где К1 - коэффициент зависящий от обработки материала К1=0,75;

(с.32 , карта 4)

К2 - коэффициент зависящий от стойкости и марки твердого сплава К2=1,25;

(с.33 , карта 4)

К3 - коэффициент, зависящий от вида обработки; К3 =0,85, (с.34 , карта 4)

Vтаб - табличное значение скорости резания, Vтаб=125 м/мин;

(с.29 , карта 4)

V=125*0,75*1,25*0,85=99,6 м/мин;

Определяем число оборотов шпинделя:

n=1000*V/р*D , (2.22)

D- диаметр обрабатываемой поверхности, мм; D=66мм.

n=1000*99,6/3,14*66=480 об/мин;

Корректируем по паспортным данным станка: n=400 об/мин.

Уточняем скорость резания по принятому числу оборотов шпинделя:

V= р*D*n/1000, (2.23)

V=3,14*66*400/1000=82,9м/мин.

Определяем основное время:

T0=(L/S0*n)*i , (2.24)

где L - длина сверления, мм; L =70мм.

S0 - подача инструмента при точении, мм/об.

i - число проходов; i =2

T0=(70/0,1*400)*2=3,5 мин

Проверяем правильность расчетов по мощности. Для этого определяем мощность необходимую на резание:

Nрез= Рz*V/6120, (2.25)

Рz= Рz табл.*К1*К2 (2.26)

Рz табл - главная составляющая силы резания, кН; РZ =220 кH (с.35,карта Т-5)

К1- коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала; К1=0,85

К2- коэффициент, зависящий от скорости резания и переднего угла при точении сталей твёрдосплавным инструментом; К2=1

Рz=220*0,8*1=176 Н

Nрез=176*82,9/6120=2,4 кВт;

Но необходимо, чтобы соблюдалось условие Nрез?Nшп.

Определяем мощность на шпинделе станка:

Nшп=Nэ.д.*з (2.27)

где Nэ.д. - мощность электродвигателя станка, кВт;

з - КПД станка.

Из паспортных данных станка Nэ.д.=10 кВт, а з=0,75.

Nшп=10*0,75=7,5 кВт

2,4?7,5

Условие выполнено.

Остальные режимы резания определяем аналогично и заносим в таблицу 2.12

2.3.3 Нормирование проектируемой операции

Расчет норм времени на 030 токарно-винторезную операцию с подробным описанием выбора и расчетов [ ].

Определяем штучное время:

деталь заготовка фланец резание

Тшт=1/q*То+Тв*(1+ (аобсл.+ аотл.)/100), (2.28)

где q - число одновременно обрабатываемых деталей, q=1 шт.

То - основное время на операцию, мин;

Тв - вспомогательное время на операцию, мин;

аобсл. - время на техническое и организационное обслуживание рабочего, мин;

аотл.- время на отдых и личные потребности, мин;

Основное время на операцию рассчитано выше и приведено в таблице 1.12 пояснительной записки, мин; То=3,5+0,76 =4,26мин,

Определяем вспомогательное время на операцию:

Тв=Твуст+Твп+ Твоп +Твизм+Твв , (2.29)

где Твуст - время на установку и снятие детали, мм; Твуст=0,42мин,

( с. 32, карта 2)

Твп - вспомогательное время, на проход, мин; Твп =0,17мин; ( с. 66, карта 18)

Твоп - вспомогательное время, связанное с приёмами , не вошедшими в комплекс, мин;

- изменить число оборотов шпинделя - 0,07мин, (с. 69, карта 18)

- изменить величину и направление подачи - 0,06мин,

(с. 69, карта 18)

- установить и снять инструмент - 0,05мин, (с. 69, карта 18)

- закрыть и открыть щиток ограждения от стружки - 0,02мин, ( с. 69, карта 18)

Твоп =0,07+0,06+0,05+0,02=0,2 мин

Твизм - вспомогательное неперекрываемое время на измерение, мм;

Твизм =0,23 мин, (с.191, карта 86).

Тв=0,42+0,17+0,2+0,23=1,02 мин.

Определяем время на техническое и организационное обслуживание рабочего места, отдых и личные потребности:

аобсл.=3,5% (с.70 карта 19).

аотл.=4% (с.203 карта 88).

Определяем подготовительно-заключительное время:

Тп-з=Тп-з1+Тп-з2+Тп-з3 , (2.30)

где Тп-з1 - норма подготовительно-заключительного времени, на наладку станка, инструмента и приспособлений; Тп-з1 =14 мин, (с. 70, карта 19).

Тп-з2 - норма подготовительно-заключительного времени, на дополнительные

приёмы; Тп-з2=7мин, (с. 70, карта 19).

Тп-з3 - норма подготовительно-заключительного времени, на получение инструмента и приспособлений до начала и сдачу их после окончания обработки; Тп-з3=8мин, (с. 70, карта 19).

Таким образом:

Тп-з=14+7+8=29мин;

Тшт=1/1*(4,26+1,02)*(1+(3,5+4)/100)=5,68мин;

Определяем штучно-калькуляционное время:

Тш-к=Тшт+Тп-з/n, (2.31)

n - число заготовок в партии, n=32шт.

Тш-к=5,68+29/32 =6,52 мин.

3. КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ

3.1 Расчёт приспособления для установки заготовки

3.1.1 Описание назначения, устройства и принципа работы проектируемого приспособления

Данное приспособление предназначено для полной обработки четырёх отверстий М14*1,5-6Н и двух пазов шириной 30мм на сверлильном станке с ЧПУ 2С150ПМФ4 различными видами инструмента. Приспособление устанавливается на стол станка и ориентируется с помощью шпонок 8. Приспособления к столу станка крепится болтами 9.

Принцип работы проектируемого приспособления состоит в следующем. Деталь в приспособлении устанавливается на кольцо 4, торцевой поверхностью и на палец 3 внутренней цилиндрической поверхностью. Точность установки заготовки обеспечивается втулкой 2. Втулка устанавливается в отверстие пальца Ш 20 с базированием в детали по отверстию Ш 95. Зажим детали осуществляется при помощи прихвата 5,зажимом гайки 12. Основной деталью приспособления, является корпус 1. На корпусе 1, палец 3 фиксируется штифтами 14 и крепится при помощи винтов 10, кольцо 4 фиксируется штифтами 15 и крепится винтами 10.

Рисунок 3 - Эскиз приспособления

3.1.2 Расчет приспособления на точность

Для определения допуска выполняемого размера анализируются размеры обрабатываемой поверхности с целью выявления тех элементов поверхностей, точность которых не обеспечивается инструментом, а зависит от приспособления.

Определяем погрешность изготовления приспособления Епр. согласно [ 1 ] и рассчитываем по формуле:

Епр.? Т- Кт. v (Кт1 * Еб.)2 + Е з 2 + Еу2 + Еи2 + Епи2 + (Кт2 * щ)2,(3.1)

где Т - допуск выполняемого размера, мм; Т = 0,22 мм

Еб - погрешность базирования, мм;

Е з - погрешность закрепления, мм;

Еу - погрешность установки приспособления на станке, мм;

Еи - погрешность положения делали из-за износа установочных элементов приспособления, мм;

Епи - погрешность от перекоса инструмента, мм;

Кт = 1…1,2 - коэффициент, учитывающий отклонение рассеяния значения значений составляющих величин, от закона нормального распределения;

Кт1 = 0,8…0,85 - коэффициент, учитывающий уменьшения предельного значения погрешности базирования при работе на настроенных станках;

Кт2 = 0,6…0,8 - коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки в

суммарной погрешности, вызываемой факторами, не зависящими от приспособления, мм;

щ - экономическая точность обработки, мм.

щ по 10 квалитету точности, допуск на размер 0,07 мм;

Определяем погрешность базирования Еб из геометрических построений по формуле:

Еб = ТD 1 +2*е , (3.2)

ТD - допуск по диаметру, мм; ТD =0,22мм (табл. 74, стр.173)

е - допуск на расположение втулки, е =0,021мм;

Еб = 0,5*0,22 + 2*0,021 = 0,15 мм.

Определяем погрешность закрепления Е з.

Е з = 0,08мм (табл.76, стр.165)

Определяем погрешность установки приспособления на станке Еу мм.

Еу = д L1 + 0,25 У S , (3.3)

Еу = 0,04 + 0,25*0,087 = 0,06 мм (табл 79, стр.171)

д L1 - допуск на расположение координат штифтовых отверстий; д L1= 0,04 мм

У S - сумма максимальных зазоров между штифтами и отверстиями,

У S = 0,087 мм;

Определяем погрешность положения делали, из-за износа установочных элементов приспособления Еи, мм.

Еи = U = U0*k1*k2*k3*k4* (N/N0), (3.4)

U0 = 40 мкм = 0,04 мм (табл. 81. стр.174)

k1 = 0,97; k2 = 1,25; k3 =0,94; k4 = 2,8; (табл. 82. стр.186)

U = 0,04*0,97*1,25*0,94*2,8 (5000/100000) = 0,0064 мм.

Еи = 0,0064 мм;

Определяем погрешность от перекоса инструмента Епи мм.

Епи = 0,05 мм; (ст.176)

Определяем расчетную погрешность изготовления приспособления Епр. рассчитывая по упрощенной формуле:

Епр.? = 0,22 -1 v (0,8*0,15)2+0,082+0,062+0,00642+0,052 + (0,7*0,07)2 = 0,05

Епр = (0,2…0,3)*Т, (3.5)

Епр = 0,2*0,22 = 0,044

0,044?0,05

Таким образом, условие выполнено, данное приспособление обеспечит необходимую точность.

3.1.3 Расчет усилия зажима заготовки в приспособлении

Для определения усилия зажима заготовки составляют уравнение моментов из условия равновесия заготовки под действием всех сил. Для этого вычерчивают эскиз обработки. На нем изображают места приложения и направления сил, действующих на заготовку в процессе обработки.

Рисунок4 -- Схема действия сил на заготовку во время обработки

Для расчета усилия зажима заготовки в приспособлении буду использовать справочник [1].

Сила закрепления для данной схемы определяется по формуле

W=КМ/fd, (3.6)

Где К - коэффициент запаса,

М- крутящий момент Н, М=87,7Н;

d - длина плеча, мм; d=0,02м;

f- коэффициент трения в месте контакта заготовки с опорами, f= 0,45

Коэффициент запаса К, учитывающий нестабильность силовых воздействий на заготовку, вводят при вычислении силы W для обеспечения надежного закрепления:

К=К0К1К2К3К4К5К6, (3.7)

где К0=1,5 - гарантированный коэффициент запаса, (с.382);

К1 - учитывает увеличение силы резания из-за случайных неровностей на обрабатываемых поверхностях заготовок,при черновой обработке К1=1,0 (с.382);

К2 - учитывает увеличение сил резания вследствии затупления режущего инструмента (с.382,табл. 2).Принимаю при фрезеровании с осевой силой К2=1,0.

К3 - учитывает увеличение силы резания при прерывистом резании. Если резание не является прерывистым, то К3=1,0 (с.383).

К4 - характеризует постоянство силы, развиваемой ЗМ. Для ЗМ с немеханизированным приводом К4=1,3(с.383)

К5 - характеризует эргономику немеханизированного ЗМ. При удобном расположении рукоятки и малом угле ее поворота К5=1,0.

К6 - учитывают только при наличии моментов стремящихся повернуть заготовку, установленную плоской поверхностью. При установке заготовки плоской поверхностью на опорные штыри расположение точек контакта постоянное и К6=1,5.

Определяем коэффициент запаса исходя из выбранных его составляющих

К=1,5·1,0·1,0·1,0·1,3·1,0·1,5 = 2,9

Определяем усилие зажима

W=2,9*87,7/0,45*0,02= 28258 Н для двух прихватов

W= W/2=28258/2=14129Н для одного

Данное усилие зажима достаточно, для того чтобы противостоять силе резания действующей на заготовку в процессе обработки

3.1.4 Расчет основных параметров зажимного механизма

Зажимной механизм - совокупность зажимного элемента, простых (промежуточных) элементов и приводов. Назначение зажимного механизма - непосредственное воздействие на заготовку с целью ее прижима к опорам.

Усилие развиваемое рукой рабочего через винтовой механизм передается на деталь. Преимуществом винтового механизма является: простота и компактность конструкции, широкое использование стандартных деталей; удобство в наладке; хорошая ремонтопригодность; возможность получать значительную силу закрепления заготовок;большой ход нажимного винта, позволяющий надежно

закрепить заготовку со значительными отклонениями размеров. Расчет винтового зажимного механизма, производим используя справочник [1].

Рисунок 5 -- Схема усилия Г-образных прихватов

Q = (W - q)*(1 - 3*f*l/H), (3.8)

где W - прелагаемое усилие, H; W =14129 Н

l - плечо приложения усилия прихвата, мм; l = 45 мм

f - коэффициент трения в направляющих прихвата; f = 0,05

q - усилие возвратной пружины, Н; q = 0,25 Н

H - длина опорной поверхности направляющих прихвата, мм; H = 70 мм

Q = (14129 - 0,25)*(1 - 3*0,05*45/70) = 12773 H = 12 kH

Номинальный диаметр резьбы определяется по формуле:

d = c*vW/[ур], (3.9)

где с - коэффициент для метрической резьбы, с = 1,4

[ур] - допускаемое напряжение материала, МПа; [ур] = 100 МПа

d = c*vW/[ур] = 1,4*v12773/100 = 17,7мм

По справочнику [ ], принимаю диаметр винта d = 18 мм

Момент затяжки определяем по формуле:

М = 0,5(Q + q)*(dcр*tg(бр + ц) + f*(D3н.т. - d3в.т)/(3(D2н.т. - d2в.т))), (3.10)

где f - коэффициент трения на торце гайки; f = 0,1

ц - угол трения в резьбовой паре; ц = 5°

бр - угол подъёма канавки прихвата; бр = 5°

D3н.т., d3в.т - соответственно наружный и внутренний диаметры опорного торца гайки, мм; D3н.т. = 28 мм; d3в.т = 18 мм

q - усилие возвратной пружины, Н; q = 0,25 Н

М = 0,5(12773 - 0,25)*(12*tg(5 + 5) + 0,1*(283н.т. - 183в.т)/(3(282н.т. - 182в.т))) = 14909 Н*мм

Длина дуги поворота прихвата:

S = П*dв.т*б/360

где б - угол поворота прихвата; б = 90°

S = 3,14*12*90/360 = 10 мм

Подъём (опускание) прихвата при повороте

h = S*ctgш

где ш - угол поворота прихвата; ш = 35°

h = 10*ctg35°= 14 мм

3.1.5 Расчет на прочность деталей приспособления

Расчет на прочность детали в виде стержня круглого сечения, нагруженного осевой силой, по допускаемым напряжениям растяжения(сжатия) осуществляется по формуле:

у=4 Р0/(Пd2)?[ у ], (3.11)

где у - фактическое напряжение растяжения, МПа;

Р0 - расчетная осевая сила, Н; Р0 =7404,7Н

d - диаметр опасного сечения, мм;

[ у ] - допускаемое напряжение растяжения, [ у ] = 80-100 МПа;

Определение необходимого размера опасного сечения производим по формуле:

d = v(4* Р0)/(П*[ у ] , (3.12)

d = v(4*7404,7)/(3,14*90) = 10,2 мм

10,2мм < 18мм

Так как полученные значения меньше принятых в конструкции приспособления, то условие прочности выполняется.

3.2 Описание и расчёт контрольно измерительного инструмента

Для контроля отверстия Ш93+0,22 при расточке отверстия на операции 060 применяется калибр-пробка. Данный контрольно-измерительный инструмент предназначен для бесшкальной проверки отверстий Ш50-100мм и состоит из рукоятки и двух вставок: проходной ПР и непроходной НЕ предназначенных для непосредственного контроля. Проходная сторона пробки изготавливается по наименьшему предельному размеру отверстия и должна входить в него. Если пробка не входит, то размер отверстия меньше наименьшего предельного размера. Но этот брак исправим, поскольку размер отверстия может быть увеличен последующей обработкой.

Номинальный размер для непроходной стороны является наибольший предельный размер отверстия. Непроходная сторона не должна входить в отверстие, если она входит в него это означает, что размер отверстия больше наибольшего предельного, это означает, что изготовлен неисправимый брак.

Проходная вставка отличается большей длиной. Это делается для того, чтобы пробка лучше центрировалась в проверяемом отверстии и не перекашивалась. Непроходная сторона обычно короткая, поскольку она не входит в отверстие.

Расчет измерительного инструмента производим, используя методику [ 4 ].

Определяем размеры калибр-пробки; для контроля отверстия диаметром

D = 93 мм с полем допуска Н11.

По ГОСТ 25347 --82 находим предельные отклонения отверстия; они равны + 220 мкм и 0.

Следовательно, Dmax = 93,22 мм; Dmin =93,00 мм. По ГОСТ. 24853--81 находим допуски и предельные отклонения калибров для IT11 в интервале 80...100 мм: Н =15 мкм; z = 28 мкм; у = 0 мкм.

По этим данным строим схему расположения полей допусков калибр-пробки (рис. 6).

Наибольший размер новой проходной калибр-пробки

ПРmax = Dmin + z + Н/2, (3.13)

ПРmax =93,00 + 0,028 +0,015/2 = 93,0355 мм.

Размер калибра ПР, проставляемый на чертеже, при допуске на изготовление Н = 15 мкм равен 93,0355-0,015

Исполнительные размеры: наибольший 93,0355мм,

наименьший 93,0205мм

Наименьший размер изношенной проходной калибр-пробки при допуске на износ у =0 мкм равен

ПРизн = Dmin-у , (3.14)

ПРизн = 93,000-0 = 93,000 мм.

Наибольший размер новой непроходной калибр-пробки

НЕmах = Dmax + Н/2, (3.15)

НЕmах = 93,22 + 0,015/2 = 93,2275мм.

Размер калибра НЕ, проставляемый на чертеже, равен

93,2275-0,015

Исполнительные размеры: наибольший 93,2275мм; наименьший 93,2125мм.

Рисунок 6. Схема расположения полей допусков калибр-пробки Ш93Н11

3.3 Описание и расчёт режущего инструмента

Для обработки поверхности детали Втулка на 050 операции применяется твердосплавный резец.

Резцы -- один из самых распространенных видов инструмента. По назначению они делятся проходные, отрезные, канавочные, расточные, фасонные, фасочные и др .

Данный резец предназначен для проточки зарезьбовой канавки выхода шлифовального круга.

Производим расчет резца согласно методике [ 20 ].

В качестве материала для державки резца выбираем углеродистую сталь 50 с Gв=650 МН/м2(65 кгс/мм2) и допускаемым напряжением на изгиб Gид=250 МН/м2 ( 20 кгс/мм2).

Определяем ширину b поперечного сечения корпуса резца определяем по формуле:

при квадратном сечении:

b=3v6*РZ*l/уИ. Д., (3.16)

где Рz -- главная составляющая силы резания, Н;

l -- вылет резца, мм; l =40мм;

уИ. Д -- допустимое напряжение при изгибе материала корпуса, МПа;

для корпуса из незакаленной углеродистой стали аи. д = 200 ... 300 МПа;

РZ=9,81Cр*tх*Sy*Кр, (3.17)

где t - глубина резания, мм; t =5,2мм.

S - подача инструмента при точении, мм/об; S=0,1мм/об.

х, y - показатели степени, х=0,72; y=0,8. (с.281, табл. 32)

Cр -коэффициент, Cр =408; (с.281, табл. 32)

Кр= Кмр=( уВ / 750)n , (2.18)

уВ - предел прочности материала; уВ =1000

n- показатель степени; n=0,75 (с.264, табл. 9)

Кр= ( 1000 / 750)0,75 =1,2

РZ=9,81*408*5,20,72*0,10,8*1,2=2497Н

b=3v6*2497*40/250=13,4мм

Принимаем b=20мм

Максимальная нагрузка, допускаемая прочностью резца при известных размерах сечения корпуса резца определяется по формуле:

РZ ДОП= b*h2*уИ. Д /6*l, (3.19)

b - ширина поперечного сечения корпуса резца, мм; b =20мм,

h - высота поперечного сечения корпуса резца, мм; h =20мм,

уИ. Д -- допустимое напряжение при изгибе материала корпуса, МПа;

для корпуса из незакаленной углеродистой стали аи. д = 200 ... 300 МПа;

l -- вылет резца, мм; l =40мм;

РZ ДОП= 20*202*25/6*40=833,3Н

Максимальная нагрузка, допускаемая жесткостью резца, определяется с учетом допустимой стрелы прогиба резца по формуле:

РZ ЖЕСТ= 3*f*E*J/l3, (3.20)

где f-- допускаемая стрела прогиба резца при окончательном точении,

f = 0,05мм;

Е -- модуль упругости материала резца (для углеродистой стали

Е = 2*1011Па = 2*105МПа;

J -- момент инерции сечения корпуса,

J=(В*Н3)/12, (3.21)

J=20*203/12=13333,33мм4

РZ ЖЕСТ= 3*0,05*20000*13333,33/403=6250Н

l - расстояние от вершины резца до рассматриваемого (опасного) сечения (вылет резца), мм, l =40мм;

4. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

4.1 Организационная часть

4.1.1 Исходные данные для организационно-экономических расчётов

В состав исходных данных для расчёта экономической части дипломного проекта должны входить:

1. Тип производства - мелкосерийный.

2. Годовая программа выпуска - 800шт.

3. Перечень операций технологического процесса с указанием норм времени по операциям.

4. Перечень основного технологического оборудования с указанием его стоимости и мощности.

5. Общее снижение трудоемкости в результате совершенствования техпроцесса.

6. Масса заготовки - 4,7кг, масса детали - 2,1кг, материал заготовки - сталь 40Х ГОСТ 4543-71

Дополнительные исходные данные берутся по нормативно-справочной литературе, а также по базовому предприятию.

Исходные данные по двум вариантам технологического процесса заносятся в таблицу 1.

Таблица 4.1- Исходные данные для выполнения экономической части дипломного проекта

Определяем сокращение времени обработки детали:

, (4.1)

где Тшт.кБ и Ттш.кПр соответственно: штучно-калькуляционное время обработки детали по базовому и проектному вариантам обработки.

Тшт.кБ=119,9мин

Ттш.кПр=115,6мин

Определяем % снижения трудоемкости:

, (4.2)

Вывод: Сокращение времени на обработку детали в проектируемом технологическом процессе обусловлено совмещением операций и изменением профиля заготовки.

4.1.2 Расчет потребного количества оборудования и коэффициента его загрузки. Построение графика загрузки оборудования

В данном типе производства расчет количества рабочих мест на участке ведется по операциям на основе трудоемкости программы и эффективного годового фонда времени работы одного станка по формуле:

, (4.3)

где N -- годовая программа выпуска деталей, шт.; N= 800шт

Tшт-к -- штучно-калькуляционное время на i-ой операции, мин.;

F(q) -- действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч.;

Квн i -- коэффициент выполнения норм на i-ой операции (берется по данным предприятия или ориентировочно можно принять 1,1-1,2).

принимаю Sр010 = 1

Аналогично производим расчёты по другим операциям. Данные заносим в таблицы 4.2.1, 4.2.2.

Коэффициент загрузки рабочих мест по операциям (Кз) определяем по формуле:

, (4.4)

где Sпр i -- принятое количество рабочих мест по i-ой операции.

Аналогично производим расчёты по другим операциям. Данные заносим в таблицы 4.2.1, 4.2.2.

Средний коэффициент загрузки участка определяем отношением суммы расчетных станков к сумме принятых:

, (4.5)

где m - количество операций.

Для базового

Для проектируемого

Коэффициент занятости рассчитываем по формуле:

, (4.6)

где Кн.з -- коэффициент нормативной загрузки оборудования (принимается равным для серийного производства 0,75-0,8).

Для базового

Для проектируемого

Для наглядности расчеты заносятся в таблицы 4.2.1, 4.2.2.

Таблица 4.2.1 - Расчет количества рабочих мест и их загрузки. Для базового варианта

Таблица 4.2.2 - Расчет количества рабочих мест и их загрузки. Для проектного варианта

Составляем «Ведомость оборудования», где помещаем данные о принятом на участке основном технологическом оборудовании.

Таблица 4.3.1 - Ведомость оборудования. Для базового варианта

Таблица 4.3.2 - Ведомость оборудования. Для проектируемого варианта

На основании производственных расчетов строим графики загрузки оборудования.

Кз

Рисунок-7. График загрузки оборудования, для базового технологического процесса.

Кз

Рисунок-8. График загрузки оборудования, для проектируемого технологического процесса.

Вывод: Загрузка рабочих мест неполная, поэтому нужно производить их дозагрузку.

4.1.3 Расчет численности работающих на участке

Для данного вида производства расчет численности производственных рабочих (Ч) производиться по каждой операции исходя из трудоемкости работ за год и с учетом многостаночного обслуживания по формуле:

, (4.7)

где Fдр -- действительный годовой фонд времени одного рабочего, ч; Fдр 1950ч.

Кв -- планируемый коэффициент выполнения норм (Кв.н. = 1);

Sм -- коэффициент многостаночности.

Таблица 4.4.1 - Расчет численности производственных рабочих. Для базового варианта

Таблица 4.4.2 - Расчет численности производственных рабочих. Для проектируемого варианта

4.2 Экономическая часть

4.2.1 Расчет фонда заработной платы промышленно-производственного персонала участка по категориям работающих

Фонд заработной платы производственных рабочих состоит из основной и дополнительной заработной платы.

, (4.8)

Годовой фонд основной заработной платы определяется по формуле:

, (4.9)

где ЗПо -- основная заработная плата на деталь, руб.;

N -- годовая программа выпуска деталей, шт; N =4000шт.

, (4.10)

где ЗПтар -- заработная плата по тарифу за одну деталь (без учета доплат по прогрессивно-премиальным системам), руб.;

Кмн i -- коэффициент, учитывающий многостаночное обслуживание.

пр -- коэффициент, учитывающий премии и доплаты к тарифному фонду. Учащимся рекомендуется принять принимать -1,4;

Ср i -- сдельная расценка на i-ую операцию, руб.

Расчет сдельных расценок по каждой операции техпроцесса и в целом на деталь осуществляется по формуле:

, (4.11)

где Тстi -- часовая тарифная ставка i-го разряда; Тстi =1060руб 1-го разряда.

Аналогично производим расчёты по другим операциям.

Для базового

Для проектируемого

Для базового

Для проектируемого

Размер дополнительной зарплаты устанавливается в процентах от основной, в среднем 10-15%

, (4.12)

Для базового

Для проектируемого

Годовой общий фонд зарплаты.

Для базового

Для проектируемого

Размер премии от прибыли, учитываемый при расчете среднемесячного заработка рабочего определяется по формуле:

, (4.13)

где n- процент премии - 25%

Для базового

Для проектируемого

Среднемесячная зарплата основного рабочего определяется:

, (4.14)

где Чрасч -- численность основных рабочих по расчету

Для базового

Для проектируемого

Расчет фонда зарплаты вспомогательных рабочих (повременщиков) осуществляется в следующей последовательности.

1. Годовой тарифный фонд зарплаты:

, (4.15)

где Тст -- часовая тарифная ставка рабочего-повременщика в соответствии с его разрядом, руб.; Тст =1060руб 1-го разряда

Fg -- действительный годовой фонд времени одного рабочего, ч.; Fg =1950ч

Чпр i -- численность вспомогательных рабочих данного тарифного разряда;

Чпр i =3

m -- число разновидностей тарифных ставок.

Для базового

Для проектируемого

2. Годовой фонд основной зарплаты:

, (4.16)

пр -- для вспомогательных рабочих равен 1,2-1,3.

3. Годовой фонд дополнительной зарплаты:

2. Годовой общий фонд зарплаты.

Премии из прибыли и расчет среднемесячной зарплаты одного вспомогательного рабочего определяем аналогично, как и для производственного рабочего.

Для базового

Для проектируемого

4.2.2 Расчет величины инвестиций

Внедрение и производство новых технологических процессов как правило, сопровождается инвестированием капитала. Под инвестициями следует понимать долгосрочное вложение с целью получения прибыли. Размер инвестиций должен включать единовременные капитальные вложения в основные фонды машиностроительного предприятия и нормированную величину оборотных средств.

, (4.18)

где Ко.ф. -- капитальные вложения в основные фонды, тыс. руб.;

Но.с. -- норматив оборотных средств на годовую программу выпуска данного вида продукции, тыс. руб.

В общем случае величина капитальных вложений включает следующие составляющие, в тыс. руб.:

, (4.19)

где Кзд -- капиталовложения в здания (стоимость площадей);

Коб -- капиталовложения в рабочие машины и оборудование;

Ктр -- капиталовложения в транспортные средства;

Кинс -- капиталовложения в инструмент;

Кинс -- капиталовложения в инвентарь;

Ксоп -- сопутствующие капиталовложения.

Величину капитальных вложений в производственную площадь для размещения оборудования проектируемого технологического процесса можно определить по формуле:

, (4.20)

где Sj -- площадь, приходящаяся на единицу оборудования j-го наименования, кв.м.;

Sпрj -- принятое количество единиц оборудования, шт.;

Цпр -- стоимость одного квадратного метра производственной площади, тыс. руб; Цпр =430 тыс. руб.

Производственная площадь занята основными рабочими местами, проходами, проездами

, (4.21)

где S1 -- удельная площадь на единицу оборудования, м2. Определяется умножением длины на ширину станка.

S2 -- удельная площадь на проходы, проезды на единицу оборудования, м2;

Для базового

Для проектируемого

Капитальные вложения в технологическое оборудование рассчитываем исходя из его количества по операциям и цене, по формуле:

, (4.22)

где Цj -- свободная отпускная цена единицы оборудования j-го наименования, тыс. руб.;

Ат -- коэффициент, учитывающий транспортные расходы

(Ат = 0,02 ч 0,05);

Ам -- коэффициент, учитывающий затраты на монтаж оборудования

(Ам = 0,02 ч 0,05).

Таблица 4.5.1 -Капитальные вложения. Для базового варианта

Таблица 4.5.2 -Капитальные вложения. Для проектируемого варианта

Стоимость основных материалов в расчете на одно изделие рассчитываем по формуле:

, (4.23)

где nm -- количество видов материала, используемых в изготавливаемом изделии;

Нм i- норма расхода материала i-го вида на одно изделие, кг;

Цо. м i -- цена основного материала i-го вида за 1 кг, тыс. руб.;

Кт.з. -- коэффициент учитывающий транспортно-заготовительные расходы (1,05-1,08).

Стоимость вспомогательных материалов в расчете на одно изделие принимаем укрупнено в размере 0,5-1% от стоимости основных материалов.

Для базового

Для проектируемого

Для базового

Для проектируемого

Общая сумма оборотных средств на годовую программу выпуска изделий рассчитывается по формуле:

, (4.24)

где Зэ -- затраты электроэнергии на технологические цели, определяются по формуле:

, (4.25)

где Руст -- суммарная установленная мощность электромоторов на участке, в цехе, на предприятии, кВт;

Fз -- эффективный (полезный) фонд времени работы потребителей электроэнергии за планируемый (расчетный) период (месяц, квартал, год), ч;

Fз =1950ч.

kз -- коэффициент загрузки потребителей электроэнергии;

ko -- коэффициент одновременности работы потребителей электроэнергии;

ko =0,7

kc -- коэффициент полезного действия питающей электрической сети; kc =0,85

g -- коэффициент полезного действия установленных электромоторов;

g =0,95

Ц Э - цена электроэнергии; Ц Э =112руб.

Для базового ,

Для проектируемого

Таблица 4.6 - Величина инвестиций.

Вывод: Наибольшему инвестированию подлежат рабочие машины и оборудование.

2.3 Расчет себестоимости продукции

Себестоимость продукции представляет сумму затрат предприятия на ее производство и реализацию. Расчет себестоимости производим по калькуляционным статьям расходов:

1. Расчет затрат на материалы за минусом возвратных отходов. Расчет затрат на материалы был произведен выше. Учет стоимости возвратных отходов производится следующим образом:

, (4.26)

где Мо.м. -- количество реализуемого отхода материал при изготовлении единицы продукции, кг/шт;

Цо -- цена отходов материал, тыс. руб./кг; Цо =250 руб./кг

Для базового

Для проектируемого

2. Топливо и энергия на технологические цели.

Для базового

Для проектируемого

3. Расчет основной заработной платы производственных рабочих.

Величина основной заработной платы рабочих, занятых на технологических операциях, на единицу продукции определяется на основе трудоемкости работ (см. формулу 4,18).

1. Расчет дополнительной заработной платы.

Дополнительная заработная плата рабочих, занятых на технологических операциях определяется в процентах от основной.

, (4.27)

где g -- процент дополнительной заработной платы от основной; g =10-15%

Для базового

Для проектируемого

Таблица 4.7- Калькуляция себестоимости единицы продукции

В условиях рыночных отношений успех в конкурентной борьбе и устойчивое финансовое состояние предприятия в значительной мере обусловлены возможностью обеспечения уровня издержек не выше среднеотраслевого.

4.3 Результирующая часть

4.3.1 Основные параметры и оценка эффективности проектного варианта

Рентабельность изделия берем в соответствии с интервалом 13-20%.

Отпускная цена предприятия определяется по формуле:

, (4.28)

где С -- полная себестоимость изделия, руб.; С =37899,2руб.

П -- прибыль, руб.;

ННП -- налоги и неналоговые платежи предприятия, руб.

Прибыли определяется по формуле

, (4.29)

где Р -- рентабельность, %

П -- прибыль, руб.

Налоги и неналоговые платежи предприятия:

-- налог на добавленную стоимость;

-- единый налог.

, (4.30)

где nед -- ставка налога, %; nед =3,5%

Цена без НДС определяется:

Цбез НДС = С+П+ОТЧед , (4.31)

Цбез НДС = 37899,2+5684,9+1580,8=45164,8руб.

Определяем НДС:

НДС= Цбез НДС х 18% , (4.32)

НДС= 45164,8*18% =8129,7руб.

Отпускная цена:

Цотп = Цбез НДС + НДС , (4.33)

Цотп = 45164,8 +8129,7=53294,5руб.

Определяем выручку от реализации:

, (4.34)

В=53294,5*800=42635581руб.

Определяем прибыль от реализации:

, (4.35)

где З -- затраты на производство и реализацию, руб.

(4.36)

З=37899,2*800=30319360руб.

Определяем балансовую прибыль:

=4547821руб. (4.37)

Определяем чистую прибыль по формуле:

, (4.38)

где НН -- налог на недвижимость, руб.;

НП -- налог на прибыль, руб.

Налог на недвижимость определяем:

, (4.39)

где Nнн -- ставка налога на недвижимость, %; Nнн =1%

Со - остаточная стоимость, тыс. руб. Со =623103,9тыс. руб.

Налог на прибыль определяем по формуле:

, (4.40)

где ОП -- облагаемая прибыль, руб.;

nнп -- ставка налога на прибыль, %; nнп =24%

Облагаемая прибыль определяется:

, (4.41)

ОП=4547821-405000=4142821руб.

ЧП=4547821-405000-994277=3148544руб.

Определяем рентабельность производства:

а) общую;

б) расчетную.

Рентабельность общая:

, (4.42)

Рентабельность расчетная:

, (4.43)

Годовая производительность труда определяется по формуле:

, (4.44)

где Q -- годовой объем выпуска продукции в стоимостном выражении, тыс. руб; Q =42635,6тыс. руб.

чраб -- численность работающих, чел; чраб =14чел.

Фондоотдача и фондоемкость являются показателями, характеризующими эффективность использования основных средств предприятия.

Фондоотдача рассчитывается по формуле:

, (4.45)

где Ко. ф. -- стоимость основных фондов (с учетом коэффициента занятости), тыс. руб; Ко. ф. =61466,3тыс. руб.

, (4.46)

Затраты на 1 рубль товарной продукции определяются :

, (4.47)

Так как произведенным расчетам производство данной детали является самоокупаемым и приносит прибыль, то производство данной детали является целесообразным.

4.3.2 Расчет показателей экономической эффективности изменения базового техпроцесса

В результате изменения базового техпроцесса можем рассчитать следующие экономические показатели.

1. Рост производительности труда за счет снижения трудоемкости:

, (4.48)

где Тшт.-к -- снижение трудоемкости, %;

2. Условное высвобождение рабочих, чел:

, (4.49)

3. Снижение себестоимости продукции, %:

, (4.50)

4. Экономия энергозатрат:

Ээн = (М1 - М2)*N*Цэ (4.51)

Где М1 - потребляемая мощность по базовому варианту, кВт; М1 =126,3кВт

М2 - потребляемая мощность по проектируемому варианту, кВт;

М2 =105,3кВт

Ээн =(126,3-105,3)*800*112=1881600руб.

5. Условно-годовая экономия:

, (4.52)

(40068,9-37899,2)*800=1735760руб

6. Годовой экономический эффект.

Годовой экономический эффект, характеризующий дополнительную прибыль от инвестирования средств в данный вариант в сравнении с вариантом, принятым за базовый, можно рассчитать по формуле:

, (4.53)

где Рб -- рентабельность инвестиций по чистой прибыли в базовом варианте, в десятичном виде, руб.

Э=3148544-0,15*73424000*0,065=2432660 руб.

Таблица 4.8- Технико-экономические показатели проекта

5. ОРГАНИЗАЦМОННЫЙ РАЗДЕЛ

5.1 Проектирование плана участка механического цеха

Графическим документом, определяющим размещение подразделений предприятия и средств производства, служит технологическая планировка. Она представляет собой план расположения оборудования, рабочих мест, подъёмно-транспортных средств, мест складирования материалов и заготовок, вспомогательных помещений, проходов и проездов, магистральных подводов, стружкоуборочных конвейеров, мест сборки стружки, рабочих мест мастера, работников контроля.

Проектирование участка осуществляется на основе рекомендаций [ ].

Исходными данными для проектирования являются: годовая программа выпусков деталей, тип производства и технологический процесс изготовления деталей.

Сетку колонн цеха принимаем 18Ч12 м. Вначале определяем ширину машиностроительных проездов ограничивающих длину участка с одной стороны. Вдоль проезда предусматриваем проходы.

Длину участка принимаем кратной шагу колонн, ширину пролета из условия возможности рационального размещения кратного числа рядов технологического оборудования.

Размещение оборудования обеспечивает безопасность и удобство работы, экономно использует рабочую площадь, а так же соблюдается принцип прямоточности.

Металлорежущие станки установлены по ходу технологического процесса. Заготовки перемещаются от станка к станку при помощи кран-балки.

Для удаления стружки из рабочей зоны станки имеют специальные устройства, которые перемещают стружку в короб, расположенный с тыльной стороны станка. Дальнейшая транспортировка коробов со стружкой от станка к местам сборов производится подвесным транспортом на рельсах.

Оборудование на плане изображено условным упрощенным контуром в предельных размерах. Внутри контура габарита указывают номер оборудования, возле габаритов оборудования указывают условное обозначение места рабочего.

Станки располагают вдоль проезда по технологическому процессу. От станка к станку заготовки перемещаются при помощи кран-балки и ящиков для заготовок. Ширина проезда при транспортировке кран-балкой дана с учетом возможности его поворота на 900 и составляет 2000 мм.

В удобном месте участка располагают контрольное отделение, инструментальную кладовую, заточное отделение, кафедру нормировщика и мастера. Параллельно контрольному отделению распологают склады готовых изделий и загатовок.

5.2 Организация рабочих мест на участке механического цеха

Рабочее место станочника -- это участок производственной площади цеха, на котором расположен станок с комплектом приспособлений, вспомогательного и режущего инструмента, а также техническая документация и другие предметы и материалы, находящиеся непосредственно в распоряжении рабочего.

В проектируемом технологическом процессе применяется оборудование й, токарной, протяжной, шлифовальной, сверлильной, сверлильной с ЧПУ групп и токарной с ЧПУ. Рассмотрим организацию рабочего места по некоторым группам оборудования.

На рисунке 7 показано рабочее место сверловщика, работающего на вертикально-сверлильном станке.

Рисунок 7 -- Рабочее место сверловщика: 1 -- вертикально-сверлильный станок; 2 -- столик; 3 -- стелаж; 4 -- стеллаж-подставка; 5 -- подставки для корпусных деталей; 6 -- планшет; 7 -- решётка под ноги; 8 -- инструментальная тумбочка.

Кроме сверлильного станка 1 на рабочем месте расположен приемный столик 2, на котором устанавливается тара с заготовками, подлежащими обработке. Предусмотрен стеллаж 3 для хранения приспособлений, инструментальная тумбочка 8 для режущего, измерительного и вспомогательного инструментов, стеллаж-подставка под настольное оборудование 4.

На инструментальной тумбочке установлен планшет 6 для рабочих чертежей и технологической документации.

Вблизи станка кладется деревянная решетка 7 под ноги, на которой устанавливается вращающийся подъемный стул для станочника.

На рисунке 8 приведена планировка рабочего места токаря.

4

Рисунок 8 -- Рабочее место токаря:

1 - станок; 2 - урна для мусора; 3 - инструментальная тумбочка;

4 - подножная решетка; 5 - ящичная тара; 6 - столик приемный;

7 - планшет для чертежей.

Набор инструментов и оснастки на рабочем месте токаря определяется типом станка, номенклатурой обрабатываемых деталей, технологическим процессом и соблюдением требования о наличии на рабочем месте только самых необходимых, постоянно используемых приспособлений и инструментов.

Обработанные детали по мере их накопления следует увозить с рабочего места. Пол должен быть ровным, без выбоин и неровностей, на нем не должно быть потеков и капель масла или СОЖ.

5.3 Определение структуры и периодичности работ по ремонту оборудования

Все работы по плановому ремонту нужно выполнять аналогично техническому обслуживанию в определенной последовательности, образуя повторяющиеся ремонтные циклы. Ремонтный цикл характеризуется продолжительностью и структурой и завершается капитальным ремонтом.

Продолжительностью ремонтного цикла называют число часов оперативного времени работы станка, на протяжении которого выполняют все ремонты, входящие в состав цикла.

Продолжительность ремонтного цикла определяется по формуле:

Тц.р. = 16800 · Км · Кт · Ка · Ккс · Кв (5.1)

где Км - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

Кт - коэффициент, зависящий от класса точности станка;

Ки - коэффициент, зависящий от применяемого инструмента;

Ккс - коэффициент, зависящий от массы станка:

Кв - Порядковый номер планируемого ремонтного цикла для станка

Обозначение и числовые значения коэффициентов приведены в таблице 2.3 [ ].

Для станков сверлильной группы: Км = 1,0; Кт = 1,5; Ки = 1,0 Ккс =1,0;

Кв = 1,0.

Тц.р. = 16800·1·1,5·1·1·1 = 25200 ч.

Для станков токарной группы 16К20: Км = 1,0; Кт = 1,0; Ки = 1,0; Ккс =1,0;

Кв = 1,0.

Тц.р. = 16800·1·1·1·1·1= 16800 ч.

Для токарных с ЧПУ: Км = 1,0; Кт = 1,5; Ки = 1,0 Ккс =1,0; Кв = 1,0.

Тц.р. = 16800·1·1,5·1·1·1 = 25200 ч.

Для станков сверлильной группы с ЧПУ: Км =1,0; Кт = 1,5; Ки = 1,0

Ккс =1,0; Кв = 1,0.

Тц.р. = 16800*1*1,5*1*1 *1 = 25200 ч.

Для станков протяжной группы: Км =1,0; Кт = 1,0; Ки = 1,0;

Ккс =1,0; Кв = 1,0.

Тц.р. = 16800*1*1*1*1 *1 = 16800 ч.

Для станков шлифовальной группы: Км =1,0; Кт = 1,5; Ки = 0,8

Ккс =1,0; Кв = 1,0.

Тц.р. = 16800*1*1,5*1*1 *1 = 20160 ч.

В зависимости от класса точности и массы станка имеем: 1) для сверлильных станков : структура ремонтного цикла: КР--ТР--ТР--ТР--ТР--ТР--ТР--ТР--ТР--КР; число текущих ремонтов в цикле -- 8; число плановых осмотров в ремонтном цикле -- 9; продолжительность межремонтного периода Тм.р. = Тц.р./9 =25200 ч; 2) для токарных станков 16К20: структура ремонтного цикла КР--ТР--ТР--ТР-- ТР--КР; число текущих ремонтов в цикле -- 4; число плановых осмотров в ремонтном цикле -- 5; продолжительность межремонтного периода Тм.р. = Тц.р./5 = 16800 ч; 3) для токарного с ЧПУ: структура ремонтного цикла: КР--ТР--ТР--ТР--ТР--ТР--ТР--ТР--ТР--КР;

число текущих ремонтов в цикле -- 8; число плановых осмотров в ремонтном цикле -- 9; продолжительность межремонтного периода Тм.р. = Тц.р./9 = 25200 ч. 4) для сверлильного оборудования с ЧПУ: структура ремонтного цикла: КР--ТР--ТР--ТР--ТР--ТР--ТР --ТР--ТР--КР; число текущих ремонтов в цикле -- 8; число плановых осмотров в ремонтном цикле -- 9; продолжительность межремонтного периода Тм.р. = Тц.р./9 = 2520 ч; 5) для протяжных станков : структура ремонтного цикла КР--ТР--ТР--ТР-- ТР--КР; число текущих ремонтов в цикле -- 4; число плановых осмотров в ремонтном цикле -- 5; продолжительность межремонтного периода Тм.р. = Тц.р./5 = 16800 ч; 6) для шлифовальных станков : структура ремонтного цикла: КР--ТР--ТР--ТР--ТР--ТР--ТР--ТР--ТР--КР; число текущих ремонтов в цикле -- 8; число плановых осмотров в ремонтном цикле -- 9; продолжительность межремонтного периода Тм.р. = Тц.р./9 =20160 ч;

5.4 Охрана труда, промышленная санитария и экология

На проектируемом участке для обработки детали предусматриваю все необходимые меры по обеспечению охраны труда и техники безопасности. На предприятии решают две основные задачи: создание машин и инструментов, при работе с которыми исключена опасность для человека, и разработка специальных средств защиты, обеспечивающих безопасность человека в процессе труда, а также проводится обучение работающих безопасным приемам труда и использования средств защиты, создаю условия для безопасной работы.

Служба охраны труда на проектируемом участке - подчиняется непосредственно руководителю или главному инженеру и несет ответственность за организацию работы на предприятии по созданию здоровых и безопасных условий труда работающих, предупреждению несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний.

Согласно правил проводят следующие виды инструктажей: вводный, первичный на рабочем месте, повторный, внеплановый и целевой.

Конструкция станков и оборудования соответствует требованиям ГОСТ 12.2.003-91 ССБТ “Оборудование производственное. Общие требования безопасности”, ГОСТ 12.2.007.1-75 ССБТ “Машины электрические вращающиеся. Требования безопасности” и ГОСт 12.2.009-90 ССБТ “Станки металлообрабатывающие. Общие требования безопасности”, а также требованиям Правил техники безопасности и производственной санитарии при холодной обработке металлов.

При выполнении работы на станке рабочий находится на деревянном решетчатом настиле с расстоянием между планками не более 30 мм. В случаях, когда работу можно выполнять сидя, рабочее место соответствует требованиям

ГОСТ 12.2.032-78 ССБТ “Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования ”.

Удаление стружи со станка производится соответствующими приспособлениями (крючками, щетками). Убирать стружку руками запрещено.

Во время работы станка проверять рукой остроту режущих кромок инструмента, глубину отверстия и выход сверла из отверстия в детали,

охлаждать сверла мокрыми концами или тряпкой запрещается.

При механической обработке металлов резанием на металлорежущих станках соблюдаем требования ГОСТ 12.3.025--80 ССБТ «Обработка металлов резанием. Требования безопасности».

В соответствии с ГОСТ 12.1.009--76 ССБТ «Электробезопасность. Термины и определения» в качестве средств и методов защиты от поражения

электрическим током применяем:

1) изоляцию токоведущих частей;

2) изоляцию рабочего места;

3) заземление или зануление корпусов электроустановок;

4) автоматическое отключение электроустановок;

5) предупреждающую сигнализацию;

К нормативным правовым актам по гигиене труда относятся санитарные нормы, правила и гигиенические нормативы. Перечень действующих санитарных норм, правил и гигиенических нормативов приведен в Государственном реестре правил, норм, стандартов и других нормативных актов по охране труда РБ.

Основные характеристики шума приведены в ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ

«Шум. Общие требования безопасности» и СанПиН 2.2.4/2.1.8.10-32-2002 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданиях и на территории жилой застройки».

На данном участке уровень шума составляет 70-80дБ, что входит в нормы уровня шума на предприятии.

Уровень освещенности на рабочем месте соответствует требованиям СНБ 2.04.05-98 “Естественное и искусственное освещение”.

При выборе требуемого уровня освещенности рабочего места сначала устанавливается разряд выполняемой зрительной работы. В соответствии с СНБ 2.04.05--98 все зрительные работы, проводимые в производственных помещениях, делятся на 8 разрядов в зависимости от размера объекта различения и условий зрительной работы.

Освещенность рабочих поверхностей при использовании ламп накаливания составляет не менее 150лк, люминесцентных - 300лк. Совместная освещенность светильниками общего и местного освящения, составляет 400лк для ламп накаливания и 500лк для люминесцентных ламп. Светильники общего освящения находятся на высоте не менее 3 м от пола. Коэффициент естественной освещенности на участке составляет 1,5%.

Светильники стационарного местного освящения рассчитаны на напряжение не выше 42В. В виде исключения допускаем для светильников с люминесцентными лампами и лампами накаливания специальной безопасной конфигурации, встроенные в станок и имеющие токоведущие части, не доступные для случайного прикосновения.

На данном участке согласно правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей устанавливаем штепсельные розетки на 12 или 42В таким образом, чтобы они отличались от штепсельных розеток на 220В, а вилки на 12 или на 42В не подходили к розеткам на 220В.

Предельно допустимые величины нормируемых параметров общей и локальной производственной вибрации приведены в СанПиН 2.2.4/2.1.8.10-33-2002. И составляют не более 2…30 Гц, так как эти частоты вызывают резонансные колебания многих органов тела, имеющих в этом диапазоне собственные частоты.

На данный участок также действуют санитарно-гигиенические требования к воздушной среде.

В соответствии с СН 245-71 на данном участке установлены следующие допустимые параметры микроклимата в холодный период года: температура воздуха: в рабочей зоне 17-23°С, вне постоянных рабочих мест 13-24 °С.; относительная влажность воздуха не более 75%; скорость потока воздуха не более 0,3-0,4 м/с.

На случай возникновения пожаров здания, сооружения и помещения имеются первичные средства пожаротушения: огнетушители; бочки с водой и ведра; ящики с песком и лопаты.

На участке устанавливаем вентиляционный аспирационный пылеуловитель II класса с эффективностью 85-99,9%, который улавливает

частицы пыли размером более 4мкм.

На данном участке используется большое количество воды в качестве охлаждающей жидкости. После использования данной воды она поступает в трехсекционный горизонтальный отстойник, после чего воду повторно используют в рассматриваемом технологическом цикле. Также очищенные поверхностные воды используем для подпитки оборотных систем водоснабжения. Кроме того их используем в системах пожаротушения.

В результате металлообработки происходит загрязнение воздушного и водного бассейнов, а также почвы. Разнообразные промышленные пыли (взвешенные в воздухе частицы твердых веществ) загрязняют воздушный бассейн.

На каждом предприятии в большом количестве в течение суток накапливаются сточные воды, т.е. воды, загрязненные промышленными отходами. В отстойники сливаются отработанные СОЖ, в которых содержатся нерастворимые масляные эмульсии и суспензии (взвешенные твердые частицы). Условно производственные сточные воды подразделяются на чистые (оборотные) и грязные.

К первым относятся воды для охлаждения технологического оборудования, компрессоров и т.д. Грязные сточные воды, специфичные для каждого цеха, обратно на производство не возвращаются. Предприятие обязано произвести их очистку, прежде чем вылить их в водный бассейн земли.

В результате производственной деятельности на предприятии скапливаются еще и твердые отходы, которые делятся на токсичные и нетоксичные.

Основная масса твердых отходов машиностроения и металлообработки нетоксична (металлическая стружка, зола, окалина, отходы дерева, опилки, резина, всякого рода мусор). Примерами токсичных отходов могут служить шламы гальванических цехов и травильных участков. Твердые отходы утилизируются по-разному: стружка отправляется в переплавку (после прессовки), а большинство нетоксичных твердых отходов вывозят на свалку.

К загрязнениям окружающей среды принято также относить результаты жизнедеятельности человека, которые оказывают на него отрицательное действие. Например, вибрации и промышленный шум повышают утомляемость, рассеивают внимание, что ведет к снижению производительности рабочего, рост брака, травматизму и хроническим заболеваниям. Совокупность технических и организационных мероприятий позволяет свести к минимуму или исключить загрязнение окружающей среды.

Методы борьбы с загрязнением окружающей среды делятся на пассивные и активные. К пассивным относятся защитные методы, использование которых не связано с воздействием на источники загрязнения (локализация загрязнений, очистка отходов перед выбросом в окружающую среду).

К активным относятся технологические и технические методы, связанные с совершенствованием существующих и разработкой новых технологий, оборудования и оснастки в целях снижения или исключения загрязнения окружающей среды. Эти методы являются наиболее эффективными для охраны окружающей среды, поэтому активным методам уделяется большее внимание.

5.5 Мероприятия по ресурсо-энергосбережению

Одно из важнейших направлений ресурсо- и энергосбережения в машиностроительной промышленности это рациональное использование ресурсов и материалов при изготовлении деталей, а также вторичных энергоресурсов (горючих, тепловых и избыточного давления газов и жидкостей). При изготовлении детали Фланец на участке который располагается на территории механического цеха завода необходимо осуществлять следующие мероприятия по энергосбережению:

- уменьшение тепловых потерь здания;

- уменьшение выездных ворот производственных зданий;

- утепление оконных проёмов полиэтиленовой плёнкой в отопительный сезон;

- замена старых оконных рам современными стеклопакетами;

- замена и сокращение длины теплотрасс проходящих на участке;

- внедрение регулирующих электроприводов;

- оптимальное использование теплоэнергии, а именно отключение её в неиспользуемых помещениях, в период потепления;

- экономия электричества ,то есть в обеденное время или когда естественная освещённость цеха находится в достаточных пределах, искусственная освещенность центральных проходов основных участков отключается;

- экономии электроэнергии на рабочих местах (при отсутствии рабочих на рабочем месте, запрещается оставлять включенным, освещение рабочего места и работающими электродвигателями станка);

Основной задачей по ресурсосбережению является рациональное использование материалов при получении заготовок для производства деталей, при изготовлении детали Фланец методом получения заготовки является поковка. Данный вид заготовки является наиболее рациональным для данной детали.

Заключение

При разработке технологического процесса деталь «Фланец», был изменен профиль заготовки и совмещено две токарные с ЧПУ операции в одну.

В результате изменения профиля заготовки и совмещением двух операций добиваемся: увеличения коэффициента использования материала, аннулирования токарно-винторезной операции, увеличения производительности труда, повышения экономии средств на применяемую оснастку.

Данную деталь целесообразно обрабатывать в условиях мелкосерийного производства. Внедрения и производства новых технологических процессов, как правило, сопровождается инвестированием капиталом. Размер инвестиции включает единовременные капитальные вложения в основные фонды Машиностроительного предприятия и нормирования величины оборотных средств.

По сравнению с базовым технологическим процессам в проектируем, добились снижение стоимости основных фондов за счет снижения стоимости основных рабочих машин, инструмента, инвентаря, следовательно, и снижения инвестиций. Сократили производственную площадь за счет уменьшения количество оборудований на участке, тем самым уменьшили потребляемую мощность оборудования. Уменьшили себестоимость продукции, которая входит в состав цены и определяет уровень прибыли, следовательно, увеличили прибыли предприятия

ЛИТЕРАТУРА

Антонюк В.Е. Конструктору станочных приспособлений: Справ. пособие.- Мн.: Беларусь1991.-400е.:ил.

Балабанов А.Н. Краткий справочник технолога-машиностроителя,- М.: Издательство стандартов, 1992 .-464с.

Барановский Ю.В. Справочник. Режимы резания металлов. - М: Машиностроение, 1972.

Башкин В.И. Справочник молодого слесаря-инструменталыцика.- М.:Высш.шк.5 1991.-208 с.:ил.

Власов А.Ф. Безопасность труда при обработке металлов резанием. - ML: Машиностроение, 1984.- 88с. :ил.

Вопросы охраны труда и окружающей среды в дипломных проектах. Минск. РНПО, 2001г.

Гелин Ф.Д. Неметаллические материалы: Справочник - Мн.: Высшая школа, 1987г.

Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. -Мн.: Выш.шк.. 1986. - 238с: ил.

Горохов В,А. Проектирование и расчет приспособлений: Учеб. Пособие для студентов вузов машиностроительных спец. - Мн.: Выш. шк., 1986.-238 с.:ил.

ГОСТ 977-75 Химический состав и механические свойства стали.

ГОСТ 2789-73. ЕСКД. Шероховатость поверхности. Параметры, характеристики и обозначения.

ГОСТ 27284-87. ЕСКД. Калибры.

ГОСТ 2.428-84. ЕСКД. Правила выполнения темплетов.

ГОСТ 3.1107-81. ЕСТД. Опоры, зажимы и установочные устройства. Графические обозначения.

ГОСТ 3.1404-86.ЕСТД. Формы и правила оформления документов на технологические процессы и операции обработки резанием.

ГОСТ 3.1702-79. ЕСТД. Правила записи операций и переходов, обработка резанием.

Дегтяренко В.Н. Оценка эффективности инвестиционных проектов. - М.: Экспертное бюро-М, 1987.- 144с.

Дурович А.П. Конкурентоспособность товаров в системе маркетинга.: Учеб.пособие-Минск.БГУ, 1993 .-58.

Козьяков А.Ф., Морозова Л.Л. Охрана труда в машиностроении.: Учеб. Для учащихся средних спец. учеб. заведений.- М: Машиностроение, 1990.-256с. :ил.

Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. - М: Машиностроение, 1977.-288с.:ил.

Обработка металлов резанием: Справ. технолога/ А.А.Панов, В.В.Аникин, Н.Г. Бойм и др/. под общ. ред. А А.Панова.- М.: Машиностроение. 1988.- 737с. :ил.

Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного на работы, выполняемые металлорежущих станках: среднесерийное и крупносерийное производство .-М.: НИИ труда, 1984.-469с.

Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с числовым программным управлением. Ч 1. Нормативы времени. - М.: Экономика, 1990.-206с. :ил.

Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с числовым программным управлением. Ч 2. Нормативы режимов резания. - М: Экономика,1990.-473с,:ил.

Охрана труда: Учебное пособие / Т.С.Сокол; под общ. ред. Н.В.Авчинниковой,- Мн.: Дизайн ПРО, 2005.-304с.:ил.

Проектирование технологических процессов механической обработки в машиностроении: Учеб. пособие / В.В. Бабук, В.А. Шкред, Г.П. Кривко, А.И.Медведев; Под. ред. В.В. Бабука.-Мн.: Выш.шк., 1987 - 255.:ил.

Режущий инструмент. Курсовое и дипломное проектирование. Учебное пособие./ Под. ред. Е.Э. Фельдштейна.- Мн.: Дизайн ПРО, 1997,- 384с.:ил.

Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т./ Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. - М.: машиностроение, 1985.

Станочные приспособления: Справочник в 2-х т.Т1 под ред. Н.В. Вардашкина, А.А.Шатилова.- М.: Машиностроение, 1984г.