Проектирование технологического процесса изготовления блока цилиндров аксиально-поршневого насоса

/

АННОТАЦИЯ

На выпускную квалификационную работу студента Болсуновского П.А..

На тему: проектирование технологического процесса изготовления блока цилиндров аксиально-поршневого насоса.

Цель проекта - проектирование технологического процесса изготовления блока цилиндров аксиально-поршневого насоса.

Разработаны технические приложения по организации производства, проведена экономическая оценка эффективности принятых решений.

Дипломный проект содержит аналитическую, технологическую, конструкторскую, организационную, экономическую части, разделы безопасности жизнедеятельности и экология.

В дипломном проекте приведены результаты по разработке технологии изготовления распределителя в условиях крупносерийного производства. Разработан маршрут обработки. Произведены расчеты режимов резания, норм времени.

На основе анализа конструкции детали проведены: анализ технологичности, определен тип производства, выбрана заготовка и метод её получения, выбрано оборудование, разработана технологическая оснастка. В результате анализа и расчётов производство является рентабельным и может окупить все затраты не позднее 2,4 года, со дня реализации.

Дана оценка экономической себестоимости изготовления детали с применением станков с ЧПУ.

Разработаны мероприятия по безопасности жизнедеятельности, охране труда и экологии.

ВВЕДЕНИЕ

Машиностроение является важнейшей отраслью народного хозяйства, так как обеспечивает технологические процессы средствами производства - машинами и механизмами. Сущностью технологии машиностроения является учение о способах и процессах промышленного производства продукции заданного качества и в требуемом количестве. Современное развитие технологии машиностроения представляет собой совокупность взаимосвязанных процессов совершенствования прежде всего методов обработки материалов, технологического оборудования, обрабатывающего и измерительного инструментов, а также теоретических и практических основ процессов обработки. Оно стимулируется усложнением конструкции изделий, повышением требований к качеству их изготовления и стремлением снизить себестоимость продукции, а также частой сменой объектов производства. Использование многоинструментальных станков с ЧПУ, оснащенных средствами механизации и автоматизации, позволяет проектировать технологические процессы обработки деталей с укрупненными насыщенными переходами операциями, уменьшить трудоемкость их изготовления и существенно сократить время технологической подготовки производства при частой смене номенклатуры выпускаемых изделий.

В современном производстве еще достаточно высока доля технологических процессов, не в полной мере удовлетворяющих выше перечисленным требованиям. Поэтому внедрение прогрессивных методов размерной обработки деталей, экономически обоснованное применение высокопроизводительного оборудования, износостойкого комбинированного режущего инструмента, механизированной оснастки и средств автоматизации производственных процессов в механических цехах современных машиностроительных заводов становится весьма актуальным.

Основная задача машиностроения - на базе новейших достижений науки и техники и современных технологий выпускать в необходимом количестве высококачественные машины и орудия производства, отвечающих требованиям и уровню мировых стандартов. Различие машиностроительных производств определяется спецификой выпускаемого оборудования, масштабами его производства. Поэтому создание обобщающих научных трудов по технологии машиностроения сочетается с работами отражающими условия и опыт отдельных машиностроительных производств. Повышение надежности - одна из важнейших задач современности. Еще одной из основных задач машиностроения является обеспечение конкурентоспособности выпускаемых изделий, которая определяется их качеством и ценой. Эти основные показатели конкурентоспособности машин в значительной мере зависят от технологии их изготовления, разработчиком которой является инженер-технолог.

Целью данного дипломного проекта является: «Проектирование технологического процесса изготовления блока цилиндров аксиально-поршневого насоса»

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

На основании анализа, назначений и характеристик детали выбрать способ получения заготовки и спроектировать маршрут её обработки, исходя из серийности её производства; рассчитать припуски и режимы резания для обработки основных поверхностей при механической обработке и т.д.; сформировать операции ТП, выбрать оборудование; спроектировать средства технологического оснащения; осуществить нормирование операций и рассчитать их себестоимость; спроектировать специальный режущий инструмент и специальное приспособление.

1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Особенности изготовления деталей на станках с ЧПУ

Прежде, чем описывать особенности изготовления деталей на ЧПУ, нужно уточнить, что это за техника. ЧПУ расшифровывается, как числовое программное управление. Если говорить о машиностроении, то именно на таких станках изготавливаются порядка трёх четвёртых всех деталей. Больше того, это самое числовое программное управление является одним из средств автоматизации мелкосерийного и серийного производства. Так что важность подобного оборудования для машиностроения очень сложно переоценить.

Работа такого станка начинается с написания для него программы. Перед тем, как приступить к изготовлению деталей на ЧПУ специалисты тщательно разрабатывают «приложения» с тем, чтобы рабочий во время его использования как можно меньше участвовал в процессе. Вся его задача, по большому счёту, сводится к внимательному наблюдению за капризной техникой, которая может неожиданно выйти из строя.

Такой сложный станок отличается от куда как более простого «автомата» тем, что в технике с ЧПУ программа обработки детали задаётся в математическом (то есть числовом) виде. Её можно прочитать с какого-либо специального носителя. Именно поэтому станки, о которых идёт речь, называют не просто автоматическими, но именно станками с числовым управлением.

Станок-автомат обтачивает детали в соответствии с программой, которую задают так называемые «кулачки» или «копиры» (это зависит от особенностей машины). Переналадка подобной техники на выпуск деталей другого типа -- это дело весьма и весьма хлопотное. Так что станки с ЧПУ максимально эффективно и выгодно использовать именно там, где речь идёт о крупносерийном и массовом производстве.

Вышеописанные программы, позволяющие таким станкам работать без помощи человека, само собой, также сильно различаются. Бывают двух-, трёх-, четырёхкоординатные системы и другие (этот показатель напрямую зависит от количества управляемых перемещений части станка, которую принято называть «исполнительным органом»). То есть, станок программируется на регулирование направления и настройку скорости перемещения каких-либо своих частей и даже может самостоятельно заниматься сменой инструмента, когда это необходимо.

Помимо этого можно задавать температуру инструмента или детали, составляющую силы резания, учитывать шероховатости на поверхности, которая была обработана или выставлять режимы резания, которые будут оптимальны при определённом уровне шума, вибраций и других параметров. Так что изготовление деталей с ЧПУ значительно удобнее, чем на более старой технике.

По функциональным возможностям и техническому назначению системы ЧПУ принято делить на четыре объёмные группы. Очень часто на производствах встречаются позиционные станки с ЧПУ (где задают только координаты конечных точек после того, как все элементы рабочего цикла выполнены), а также контурные или непрерывные (где автоматически управляют движением нужной части станка по заданной, как правило, сложной траектории).

Нередко в цехах металлообработки можно увидеть и универсальные станки, в которых программируются не только перемещения при позиционировании и движения по траектории, во время изготовления деталей с ЧПУ без человеческого участия происходит и смена инструментов, и даже загрузка-выгрузка заготовок. Бывает, что в станках с программным управлением используется специальная многоконтурная система, обеспечивающая управление функционированием целого ряда узлов и механизмов сложной машины (такое управление бывает как одновременным, так и последовательным).

Очевидно, что постепенно станки с числовым программным управлением как более совершенные и удобные в использовании на производстве будут вытеснять из цехов предприятий своих предшественников. Ведь такой вид управления машиной приближает нас к «веку роботов», то есть позволяет практически не использовать труд человека в процессе обработки какой-либо детали. Также в станках с ЧПУ намного проще разобраться, как следствие наладка занимает очень мало времени. По сути, она сводится к установке инструмента и программы на станке.

Кроме того, изготовление деталей на ЧПУ можно организовать многостаночное обслуживание в серийном и мелкосерийном производстве, что в свою очередь должно существенно повысить производительность труда и позитивно отразиться на качестве обработанных деталей.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

В технологической части описано создание технологического процесса изготовления блока цилиндров.

Исходные данные:

- программа выпуска - 4000 шт.;

- режим работы оборудования в сутки - 1 смена (8 часов);

- чертеж детали «Блок цилиндров»;

- альбомы технологической оснастки;

- каталоги оборудования и режущего инструмента.

2.1 Конструкция, принцип и условия работы аксиально-поршневого насоса

В аксиально-поршневых нерегулируемых насосах и гидромоторах, применяемых в гидроприводе используется унифицированный качающий узел (Рисунок 1, а).

Рисунок 1 - Унифицированный качающий узел (а) и нерегулируемый аксиально-поршневой насос (б) Унифицированный качающий узел состоит из приводного вала 1, семи поршней 12 с шатунами 11, радиального 14 и сдвоенных радиально-упорных 13 шарикоподшипников, блока цилиндров 7, центрируемого сферическим гидрораспределителем 8 и центральным шипом 5. От осевого перемещения внутренние кольца подшипников удерживаются двумя пружинными кольцами 15, втулкой 3 и стопорным кольцом 2. В передней крышке 16 установлено армированное манжетное уплотнение 17, опирающееся на втулку 18. Шип 5 опирается с одной стороны сферической головкой на гнездо во фланце вала, с другой -- на бронзовую втулку 9, запрессованную в гидрораспределитель 8. В сферические гнезда фланца вала входят семь шатунов 11, которые вместе с центральным шипом прижаты к фланцу вала штампованными пластинами 4. На шипе штифтом 10 зафиксирован блок 7 цилиндров. Сферическая поверхность этого блока тарельчатыми пружинами 6 так прижата к сферической поверхности гидрораспределителя, что при вращении блока полости цилиндров в определенной последовательности совмещаются с дугообразными пазами гидрораспределителя

В нерегулируемом аксиально-поршневом насосе-гидромоторе типа 210 «Рисунок 1 б» унифицированный качающий узел установлен в корпусе 20 и зафиксирован стопорным кольцом 19. К внутренней поверхности крышки 21 прижимается распределитель, два дугообразных паза которого совмещены с такими же пазами крышки 21. При работе гидромашины в режиме насоса вращение приводного вала от двигателя передается шатунами. Последние, опираясь на конические юбки поршней, приводят во вращение блок цилиндров относительно неподвижного распределителя.

Поршни совершают возвратно-поступательные движения в цилиндрах, всасывая и нагнетая рабочую жидкость через пазы в распределителе. За один оборот приводного вала каждый поршень совершает один двойной ход; при этом поршень, выходящий из блока, засасывает рабочую жидкость в освобождаемый объем, а при движении в обратном направлении -- вытесняет ее в напорную гидролинию. Количество рабочей жидкости, нагнетаемой насосом, зависит от частоты вращения приводного вала.

При работе гидромашины в режиме гидромотора жидкость поступает из гидросистемы в рабочие камеры блока цилиндров через отверстие в задней крышке 21 и полукольцевое отверстие в гидрораспределителе 8. Давление жидкости на поршни передается через шатуны, расположенные под углом 25° к фланцу приводного вала. В месте контакта шатуна с валом осевая составляющая силы давления жидкости на поршень воспринимается радиально-упорными подшипниками 13, а тангенциальная создает крутящий момент на валу 1. Крутящий момент, развиваемый гидромотором, пропорционален рабочему объему и давлению, определяемому внешней нагрузкой (сопротивлением). При изменении количества рабочей жидкости или направления ее подачи изменяются частота и направление вращения вала гидромотор.

Основные технические характеристики аксиально-поршневого насоса приведены в таблице 1

Таблица 1

Основные технические характеристики аксиально-поршневого насоса

2.2 Назначение и анализ конструкции детали

Блок цилиндров является составляющим звеном качающего узла аксиально-поршневого насоса.

Деталь «Блок цилиндров» представляет собой деталь цилиндрической формы с фасонной внешней поверхностью, изготовлена из стали марки 9ХС ГОСТ 5950-73. Масса детали составляет 5,0 кг, следовательно, специальных грузоподъемных устройств для установки и снятия детали со станка не требуется. Деталь изготавливается из прутка по ГОСТ 5950-2000 «Прутки, полосы и мотки из инструментальной легированной стали». Длина детали 73,3±0,3 мм, по диаметру o56 k12 имеется 7 отверстий. На торце имеются сфера с размером R140 k4. Основные характеристики материала детали приведены в таблицах 2 - 5

Таблица 2 Общие сведения

Таблица - 3 Химический состав

Таблица - 4 Механические свойства

Таблица - 5 Твердость

2.3 Анализ технологичности конструкции детали

В соответствии с ГОСТ 14.205-83, «технологичность конструкции - это совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ».

Качественная оценка. Деталь изготавливается из проката диаметром o100 мм. Марка материала, из которого изготавливается данная деталь, не позволяет получать заготовку другой пространственной формы и другими способами, что обусловлено так же и повышенными требованиями к структуре материала.

Постановка размеров на чертеже обеспечивает: совмещение конструкторских, технологических и измерительных баз; надежность и простоту контроля детали; отсутствие необходимости в перерасчете размеров и допусков при изготовлении и контроле; рациональную последовательность в изготовлении детали.

Блок цилиндров состоит из стандартных и унифицированных конструктивных элементов. Деталь изготавливается из стандартной заготовки, что так же свидетельствует о ее технологичности. Размеры и поверхности детали имеют соответственно оптимальные точность и шероховатость. Показатели базовой поверхности детали обеспечивают точность установки, обработки и контроля. Большинство поверхностей можно обрабатывать стандартным инструментом.

С точки зрения механической обработки деталь имеет следующие недостатки в отношении технологичности: на внешней поверхности имеется сфера радиусом 140 предназначенная под шлифовку; 7 отверстий выполненных под углом 25?; форма и углы фасок не являются стандартными, что вызывает необходимость использования нестандартных резцов; представленная деталь имеет большое количество ступенчатых внутренних поверхностей, что делает обработку в центрах невозможной.

Для контроля внутренних диаметральных размеров возможно использование калибров-пробок гладких, что уменьшит время на контроль по сравнению с использование нутромера индикаторного.

Количественная оценка. Количественная оценка технологичности выражается показателем, численное значение которого характеризует степень удовлетворения требований к технологичности.

В качестве количественных показателей технологичности могут рассматриваться:

1. Коэффициент точности [28. c.41]:

, где . (1)

Для представленной детали:

2. Коэффициент шероховатости

, (2)

где

Для представленной детали:

3. Коэффициент использования материала

(3)

С точки зрения требований предъявленных к точности и чистоте обработки не представляет значительных трудностей.

Таким образом, исходя из проведенного анализа технологичности конструкции детали, можно сделать вывод о том что, в целом данная деталь является технологичной, за исключением специальных сферы и наклонных отверстий, что потребует специального инструмента, и оснастки для изготовления.

2.4 Определение типа производства

Тип производства по ГОСТ 3.1108 характеризуется коэффициентом закрепления операций Кз.о., который показывает отношение всех различных технологических операций выполняемых или подлежащих выполнению подразделением в течении месяца, к числу рабочих мест [7. с.19]:

, (4)

где ?По - суммарное число различных операций, Ря - явочное число рабочих подразделения, выполняемых различные операции.

В машиностроении различают три основных типа производства: единичное, серийное и массовое.

Для расчета коэффициента закрепления операций необходимо расчленить технологический процесс на операции и переходы по обработке элементарных поверхностей, определить основное время выполнения каждого перехода и штучно-калькуляционное время для каждой операции. Нормирование переходов и операций выполняется по укрупненным нормам времени [15].

Количество станков на каждую операцию определяем по формуле:

, (5)

где FД - годовой фонд времени работы оборудования и рабочих мест, ?з.н - нормативный коэффициент загрузки оборудования. Для расчётов в дипломном проекте нормативный коэффициент загрузки оборудования принимается =0,75.

Для определения действительного годового фонда рабочего времени принимаются следующие исходные данные:

- календарное количество дней в году - 365 дней;

- количество праздничных дней в году - 40 дней;

- количество рабочих смен в сутки - 1 смена;

- количество сокращенных на час рабочих дней - 6 дней;

- количество часов в смену - 8 часов;

- потери от номинального годового фонда рабочего времени - 2%.

(6)

; ;

; ;

; ;

Принятое число рабочих мест устанавливают, округляя до ближайшего целого числа полученное значение mР.

Далее для каждой операции вычисляется значение фактического коэффициента загрузки рабочего места:

. (7)

; ; ;

; ; .

Количество операций, выполняемых на рабочем месте, определяется по формуле:

(8)

; ; ;

; ; .

Таблица 6 - Расчёт коэффициента закрепления операций

Коэффициент закрепления операций определяем как:

. (9)

Так как значение Кз.о. попадает в интервал от 1 до 10 можно сделать вывод о том, что производство крупносерийное.

При серийном выпуске продукции рассчитывается размер партии деталей, одновременно запускаемых в производство, по формуле [23]:

, (10)

где а - количество дней запаса деталей на складе, а=6; Ф - количество рабочих дней в году, Ф=247 дней.

Тогда:

2.5 Выбор метода получения заготовки

При выборе способа получения заготовки главным образом нужно обеспечить необходимое качество детали при ее минимальной себестоимости. На выбор способа получения заготовки большое влияние оказывают: конфигурация, размеры, масса, марка материала, необходимая точность и качество поверхностей заготовки, тип производства.

Экономическое обоснование ведем по себестоимости, КИМ и материалоемкости. Оптимальными методами получения заготовок являются: прокат и штамповка на молотах и прессах.

1. Коэффициент использования материала

(11)

Для проката:

кг;

Для штамповки на молотах и прессах:

кг;

2. Материалоемкость

(12)

Для проката:

Для штамповки на молотах и прессах:

3. Произведем расчет себестоимости получения заготовок согласно [7].

Штамповка на ГКМ:

(13)

где С - стоимость материала. С=200000,00руб/т;

Q - масса заготовки-штамповки;

kТ - коэффициент, зависящий от класса точности заготовки. Для штамповок нормальной точности kТ=1 [7. с.37];

kс - коэффициент, зависящий от группы сложности штамповки. Для штамповок 3-й группы сложности kс=0.81 [7. с.38];

kв - коэффициент, зависящий от объема производства. kв=1[7. с.38];

kм - коэффициент, зависящий от марки материала. kМ=1,79 [7. с.37];

Sотх- цена 1 т отходов. Принимаем Sотх = 15000,00 руб/т.

руб.

Прокат [7. с.30]:

(14)

где М - затраты на материал заготовки, руб;

?Сз.о - технологическая себестоимость операции правки, калибрования прутков, резки их на штучные заготовки. Принимаем ?Сз.о = 610,00 руб. [7. с.30].

Затраты на материал определяются по массе проката, требующегося на изготовление детали и массе сдаваемой стружки:

.

Тогда:

Способ получения заготовки для данной детали. Выбираем прокат, поскольку его использование целесообразнее использования штамповки по материалоемкости, коэффициенту использования материала и себестоимости.

2.6 Разработка маршрута и формирование операций

Основной задачей разработки маршрута является составление общего плана обработки детали, формулировка содержания операций технологического процесса.

При установлении общей последовательности обработки рекомендуется учитывать следующие положения:

- каждая последующая операция должна уменьшать погрешности и улучшать качество поверхности;

- в первую очередь следует обрабатывать поверхность, которая будет служить технологической базой для последующих операций;

- затем следует обрабатывать поверхности, с которых снимается наибольший слой металла, что позволит своевременно обнаружить возможные внутренние дефекты заготовки;

- операции, при которых возможно появление брака из-за внутренних дефектов в заготовке, следует производить вначале;

- обработка остальных поверхностей ведется в последовательности, обратной степени их точности: чем точнее должна быть поверхность, тем позже она обрабатывается;

- заканчивается обработка той поверхностью, которая является наиболее точной и имеет наибольшее значение для эксплуатации детали;

- отверстия нужно сверлить в конце технологического процесса, за исключением тех случаев, когда они служат базами для установки;

- технический контроль намечают после тех этапов обработки, где вероятно повышенное количество брака, перед сложными и дорогостоящими операциями, после законченного цикла, а также в конце обработки детали;

Наименование операций соответствует требованиям классификатора технологических операций в машиностроении.

Маршрутный технологический процесс представлен в таблице 7.

Таблица 7 - Маршрут обработки детали «Блок цилиндров»

2.7 Выбор технологических баз

В соответствии с ГОСТ 21495 - 76 базирование, т. е. положение объекта относительно выбранной системы координат, осуществляется с помощью выбранных на объекте баз в виде принадлежащих ему поверхностей, осей, точек или их сочетаний.

В процессе механической обработки при выборе технологических баз необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

- при обработке заготовки необработанные поверхности в качестве баз можно использовать только на первых операциях;

- в качестве технологических баз следует принимать поверхности достаточных размеров, что обеспечивает большую точность базирования и закрепления заготовки в приспособлении, эти поверхности должны иметь более высокий класс точности, наименьшую шероховатость, не иметь поверхностных дефектов;

- в качестве баз на первой операции следует принимать поверхности с наименьшими припусками;

- при чистовой обработке рекомендуется соблюдать принцип совмещения баз;

- базы окончательной обработки должны иметь наибольшую точность, наименьшую шероховатость поверхностей.

На первой операции механической обработки необходимо подготовить технологические базы, которые бы использовались на последующих операциях. Для их подготовки, в качестве черновых баз, выбираем необработанные поверхности. Выбранные поверхности должны обладают достаточной протяженностью для закрепления заготовки в призмах, которые обеспечат надежное закрепление и точность подготовки баз при фрезеровании и центровании торцов. На дальнейших этапах обработки в качестве чистовых направляющих баз принимаем поверхности, которые обладают более высоким классом точности и имеют наименьшую шероховатость.

По теоретической схеме базирования, заготовка должна лишаться шести степеней свободы в выбранной системе координат X, Y, Z. Поверхности заготовки, на которые налаживаются шесть геометрических связей, являются базовыми и делятся на установочную базу, направляющую и опорную.

2.8 Выбор металлорежущих станков

При выборе оборудования необходимо учесть следующие факторы:

1. Размер рабочей зоны станка, который должен соответствовать габаритам обрабатываемой детали;

2. Возможность достижения при обработке требуемой точности и шероховатости поверхности.

3. Соответствие мощности, жесткости и кинематических данных;

4. Обеспечение необходимой производительности в соответствии с заданной годовой программой выпуска;

5. Соответствие оборудования при выполнении данного технологического процесса требования безопасности и промышленной санитарии.

В технологическом процессе используются отрезной, фрезерный и шлифовальный станки.

Для заготовительной операций выбираем станок DELTA DT-160 с ЧПУ. Характеристики приведены в таблице 2.8.

Для фрезерных операций выбираем вертикальнофрезерный обрабатывающий центр SPINNER модели U5-1520 c ЧПУ. Характеристики приведены в таблице 2.9.

Для шлифовальной операции выбираем универсальный внутришлифовальный полуавтомат высокой точности 3М227ВФ2 с ЧПУ. Характеристики приведены в таблице 2.10.

Таблица 8 - Технические характеристики станка DELTA DT-160

Таблица 9 - Технические характеристики станка SPINNER U5-1520

Таблица 10 - Технические характеристики станка 3М227ВФ2

2.9 Расчет припусков на обработку

Припуском на обработку называется слой металла, подлежащий удалению с поверхности заготовки в процессе обработки для получения готовой детали.

Размер припуска определяют разностью между размером заготовки и размером детали по рабочему чертежу; припуск задается на сторону.

Припуски подразделяют на общие, т. е. удаляемые в течение всего процесса обработки данной поверхности, и межоперационные, удаляемые при выполнении отдельных операций.

Общий припуск на обработку равен сумме межоперационных припусков по всем технологическим операциям -- от заготовки до размера.

Межоперационный припуск равен сумме припусков, отведённых на черновой, получистовой и чистовой проходы на данной операции.

Понятие двухстороннего припуска чаще всего относится к обработке цилиндрических поверхностей и тогда оно равнозначно понятию припуска на диаметр. С другой стороны, численные значения припуска прямо связаны с режимами резания при обработке (глубиной резания). Поэтому более употребительными и удобными для практического использования считают припуски на сторону.

Назначение припусков на механическую обработку представляет собой важную задачу, поскольку от их численных значений зависит эффективность технологического процесса и качество обрабатываемых поверхностей. В проектировании надо стремиться к тому, чтобы назначенные припуски были минимально необходимыми и достаточными. Из первого условия следует, что припуски не должны быть чрезмерно большими, для того чтобы не удорожать обработку. По второму условию припуски должны гарантировать качественное изготовление деталей по всем параметрам точности и состоянию поверхностного слоя

В технологии машиностроения различают два подхода к назначению припусков на механическую обработку: опытно-статистический и расчётно-аналитический.

Производим расчет припусков для обработки поверхностей o28H70,2 и o86h120,35:

Внутренняя поверхность o28H7+0,2. Способ установки - в трехкулачковом патроне.

Маршрут обработки: заготовка - отверстие предварительно просверлено на o22H12; растачивание черновое, растачивание чистовое.

При сверлении в заготовке отверстия o22 мм. сверлом возможно отклонение от формы и размеров Тдi=0,33 мм.

Минимальный припуск на обработку будет равен:

Zmin свер.=Dсвер.

Zmin свер.=22 мм.

Максимальный припуск на сверление можно определить по формуле:

Zmax свер.=Dсвер.+Тдi

где Dсвер.- диаметр сверла;

Тдi- допуск на припуск при сверлении.

Zmax свер.=22+0,33=22,33мм.

Определяем величины Rz и h для растачивания:

Данные приведены в таблице 11.

Таблица 11 - Качество поверхностного слоя по переходам

Определяем пространственные отклонения.

Пространственное отклонение - результат коробления детали при консольном закреплении в самоцентрирующихся патронах ?кор, смешения осей в результате сверления ?см и погрешности зацентровки ?ц.

Суммарное пространственное отклонения для заготовки-проката определяем, как:

; [3, табл.4.7 с.67] (15)

Результат коробления детали при консольном закреплении в самоцентрирующихся патронах ?кор определяем, как:

; [3, табл.4.7 с 68] (16)

где L - длина заготовки. L=80 мм;

?к - кривизна профиля сортового проката. ?к=0,08мкм

Для проката горячекатаного после правки на прессе обычной точности для диаметра заготовки от 75 до 120 мм ?к=0,08мкм на 1 мм длины [3, табл.4.8. с. 71].

Тогда: .

Смещение осей в результате сверления ?см определяется по табл. 4.7

, (17)

где Со - смешение оси отверстия при сверлении (при растачивании отверстия диаметром 28мм на глубину 11 мм, Со = 10 мкм по табл. 4.9 [3. с. 71]);

?у - удельный увод сверла (при сверлении отверстия диаметром 28 мм на глубину 11 мм, ?у = 0,5 мкм/мм по табл. 4.9 [3. с. 71]).

Тогда мкм.

Суммарное пространственное отклонение для заготовки - проката будет равно:

мкм.

Величина остаточной пространственной погрешности определяется:

, [3, с.73] (18)

где - коэффициент уточнения.

После сверления отверстия Ку=0,06 [3. с. 73].

мкм

После однократного растачивания Ку=0,05.

мкм.

3. Определяем погрешности установки.

Наиболее вероятное значение погрешности установки можно определить по формуле [3. с. 73]:

, (19)

где - погрешность базирования;

?з - погрешность закрепления;

?пр - погрешность положения заготовки в приспособлении.

Погрешность закрепления складывается из двух составляющих: радиальной ?у рад и ?у ос осевой и может быть определена по формуле:

(20)

При установке заготовки - проката нормальной точности в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне по диаметру от 80 до 120 мм, ?у =500 мкм, по табл. 4.10 [3. с 75]:

На втором технологическом переходе погрешность установки будет равна:

мкм. (21)

4. Определяем величину расчетного припуска

Величина расчетного припуска определяем по формуле:

(22)

Значение 2Zmin по операциям (переходам) обработки составляет:

Растачивание черновое:

мкм = 1,16 мм.

Растачивание чистовое:

мкм = 0,180 мм.

5. Определяем расчетные размеры по операциям (переходам) механической обработки.

(23)

Растачивание чистовое: 28,2 мм;

Растачивание черновое: 28,2-0,18=28,02 мм;

Просверленное отверстие: 22,33-2,0= 20,33 мм

6. Определяем наименьшие предельные размеры по переходам механической обработки.

(24)

Растачивание однократное: 28,20-0,20=28,0 мм;

Сверление: 27,94-0,20= 27,74 мм;

Заготовка-прокат: 25,94-2,0=23,94 мм.

7. Определяем фактические минимальные и максимальные припуски по переходам механической обработки.

Максимальные припуски:

; (25)

28,0-27,94=0,06 мм;

27,94-25,94=2,0 мм.

Минимальные припуски:

(26)

28,2 -27,74=0,46 мм;

27,74-23,94=3,8 мм.

8. Определяем общие припуски.

Общий наименьший припуск:

мм.

Общий наибольший припуск:

мм.

9. Проверка правильности расчетов.

мм. (27)

мм. (28)

Результаты расчёта припусков на обработку 28H7+0,2 сведены в таблицу 2.12.

Таблица 12 - Расчёт припусков на обработку 28H7+0,2

Наружная поверхность 86h. Способ установки - в центрах. Маршрут обработки: заготовка - прокат; обтачивание черновое; обтачивание чистовое;

1. Определяем величины Rz и h:

Данные приведены в таблице 13.

Таблица 13 - Качество поверхностного слоя по переходам

2. Определяем пространственные отклонения.

Пространственное отклонение - результат коробления детали при консольном закреплении в самоцентрирующихся патронах ?кор, смешения осей в результате сверления ?см и погрешности зацентровки ?ц.

Суммарное пространственное отклонения для заготовки-проката определяем, как:

; (29)

Результат коробления детали при консольном закреплении в самоцентрирующихся патронах ?кор определяем, как:

; (30)

где L - длина заготовки. L=73,3 мм;

?к - кривизна профиля сортового проката. ?к=0,08мкм

Для проката горячекатаного после правки на прессе обычной точности для диаметра заготовки от 75 до 120 мм ?к=0,08мкм на 1 мм длины по таб.4.8. [3. с. 71].

Тогда:.

Суммарное пространственное отклонение для заготовки - проката будет равно:

мкм . ( 31)

Величина остаточной пространственной погрешности определяется:

, (32)

где Ку - коэффициент уточнения.

После двукратного чернового обтачивания проката Ку=0,02 таблице.

(33)

мкм

После двукратного чистового обтачивания проката Ку=0,02 таблице

(34)

мкм.

3. Определяем погрешности установки.

Наиболее вероятное значение погрешности установки можно определить по формуле [3, с. 73].:

, (35)

где ?б - погрешность базирования;

?з - погрешность закрепления;

?пр - точность изготовления и износа опорных элементов приспособлений.

Погрешность закрепления складывается из двух составляющих: радиальной ?у рад и ?у ос осевой и может быть определена по формуле:

(36)

При установке заготовки - проката нормальной точности в центрах по диаметру от 80 до 120 мм ?у =500 мкм, по табл. 4.10 [3, с. 75]:

На втором технологическом переходе погрешность установки будет равна:

(37)

мкм

4. Определяем величину расчетного припуска

Величина расчетного припуска определяем по формуле:

(38)

Значение 2Zmin по операциям (переходам) обработки составляет:

Обтачивание черновое:

мкм = 2,0 мм.

Обтачивание чистовое:

мкм = 0,266 мм.

5. Определяем расчетные размеры по операциям (переходам) механической обработки.

(39)

Обтачивание чистовое: 85,65 мм;

Обтачивание черновое: 85,65+0,266= 85,916 мм;

Заготовка-прокат: 85,916+2,0=87,916 мм.

6. Определяем наибольший предельные размеры по переходам механической обработки.

(40)

Обтачивание чистовое: 85,65+0,35=86,0 мм;

Обтачивание черновое: 85,916+0,10= 86,016мм;

Заготовка-прокат: 87,916+2,3=90,216мм.

7. Определяем фактические минимальные и максимальные припуски по переходам механической обработки.

Минимальные припуски:

; (41)

85,916-85,65=0,266 мм;

87,916 -85,916=2,0 мм.

Максимальные припуски:

(42)

86,016-86,00 =0,016 мм;

90,216-86,016=4,2 мм.

8. Определяем общие припуски.

Общий наибольший припуск:

мм.

Общий наименьший припуск:

мм.

9. Проверка правильности расчетов.

мм.

мкм =1,95мм.

Результаты расчёта припусков на обработку 86h12 сведены в таблицу 14.

Таблица 14 - Расчёт припусков на обработку 86h12

2.10 Расчет режимов резания

Расчет режимов резания проводим для всех операций. В записке приведен расчет для одной операции. Результаты расчета режимов резания для других операций приведены в технологическом процессе (приложение 2).

Фрезерная с ЧПУ.

Сверлить отверстие O16 на длину 73,3 мм

Глубина резания.

При сверлении глубины резания равна:

, (43)

где D - диаметр отверстия, D=16 мм.

Тогда глубина резания равна:

.

Подача. Подача при сверлении отверстий с ограничивающими факторами определяем как произведение табличной подачи на поправочный коэффициент. Поправочный коэффициент учитывает глубину сверления.

Так как глубина сверления рана 8 мм, , принимаем Kls=1 табл. 35 [19. с 381]. Табличная подача s=0,3 мм/об табл. 35 [19. с 381].

Тогда подача при сверлении отверстия O16 на длину 73,3 будет равна:

(44)

Скорость резания. Скорость резания при сверлении, мм/мин:

, (45)

где для обрабатываемого материала - сталь, материала режущей части Р6М5 и подачи s>0,2 по табл. 38 [19. с. 383]: Сv=9,8; q=0,4; y=0,5; m=0,2.

Среднее число периода стойкости сверла, материал режущей части - быстрорежущая сталь, обрабатываемый материал - легированная сталь, диаметр сверла O16 по табл. 40 [19. с. 384]: T = 70 мин

Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания:

, (46)

где Кмv - коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал.

, (47)

где КГ - коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости;

Для стали с ?В=1100 МПа коэффициент для инструмента из быстрорежущей стали КГ=1 по табл. 1 [19 с. 359];

nv- показатель степени при обработки. Показатель степени при обработке сверлами из быстрорежущей стали nv=0,9.

Тогда:

где Киv - поправочный коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания. Принимаем Киv=1;

Кlv- поправочный коэффициент на скорость резания при сверлении, учитывающий глубину обрабатываемого отверстия.

Для отверстия

, Кlv=1.

Тогда:

Скорость резания будет равна:

Частота вращения шпинделя. Частота вращения шпинделя при сверлении:

. (48)

Определяем паспортную частоту вращения шпинделя [7.с. 94]:

(49)

Максимальная частота вращения шпинделя у выбранного станка 2000 об/мин, минимальная 12,5 об/мин, число скоростей 23. Тогда:

, ?=1,26.

Принимаем частоту вращения nф=315 об/мин.

Тогда фактическая скорость резания будет равна:

м/мин. (50)

Крутящий момент. При сверлении крутящий момент равен:

, (51)

где для сверления, материал режущей части - быстрорежущая сталь: См=0,0345; q= 2,0; y=0,8 по табл.42 [19. с. 385].

Коэффициент, учитывающий фактические условия обработки, в данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением:

, (52)

где КМР - поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости.

Для легированной стали

, (53)

где n - показатель степени при сверлении, n = 0,75 по табл.9 [19. с. 362].

Тогда крутящий момент равен:

Осевая сила. Осевая сила определяется для сверления.

, (54)

где для сверления, материал режущей части - быстрорежущая сталь: Ср=143; Q= 1,0; Y=0,7 табл.42 [19. с. 385].

Мощность резания. Мощность резания необходимо рассчитывать для выбора оборудования, величины усилия зажима заготовки при обработке,

(55)

(), следовательно, обработка возможна на данном станке.

Точить O86-0,35 на длину 73,3 мм.

Глубину резания принимаем равной максимальному припуску t = 2,5мм. Резец подрезной отогнутый 20х20 из твердого сплава Т15К6, Тm=45 мин [7, с. 374], подача S = 0,44 мм/об, [5, с. 380]

Расчетная скорость резания V, м/мин:

, (56)

где - коэффициент, учитывающий вид обработки, материал режущей части резца, подачу;

- стойкость инструмента, мин;

- подача, мм/об;

- припуск на обработку, мм;

- поправочный коэффициент на скорость резания в зависимости от материала заготовки.

Выбираем значение коэффициента = 290 исходя из сплава материала, из которого изготовлен инструмент.

, (57)

где КМV- коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

КПV- коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

КИV- коэффициент, учитывающий материал инструмента.

Для жаропрочных сплавов . Учитывая способ получения заготовки - поковка штампованная КПV=1. Выбираем KИV=1, так как материал режущей части Т15К6.

Общий поправочный коэффициент на скорость резания

Скорость резания

м/мин.

Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости резания:

(58)

мин

Вычисляем составляющую P силы резания, Н:

, (59)

Находим постоянную :=204 [7,с. 379]

Поправочный коэффициент находим по формуле:

(60)

где - коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала.

. (61)

Находим поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента:

.

Н.

Мощность резания рассчитываем по формуле:

(62)

кВт.

(), следовательно, обработка возможна на данном станке.

2.11 Расчет норм времени

При проектировании операций, необходимо стремиться к снижению нормы времени, что достигается уменьшением основного и вспомогательного времени. Норма штучного времени определяется по следующему уравнению:

; (63)

где - основное время, в течении которого осуществляется процесс резания (определяется расчетом);

- вспомогательное время, которое затрачивается на закрепление, установку, снятие заготовки (принимается по нормативам);

- время технического и организационного обслуживания и регламентированных перерывов (берется в процентах от оперативного времени);

- коэффициенты, определяющие соответственно время технического, организационного обслуживания и время регламентированных перерывов в работе .

Определение основного времени производиться по уравнению

, (64)

где - расчетная длина перемещения инструмента, в каждом конкретном случае определяется отдельно;

i - число рабочих ходов в данном переходе;

sM - минутная подача, равная

, (65)

где n - число оборотов; - перемещение инструмента вдоль оси за один оборот.

Сверлить отверстие O 16 на длину 73,3 мм

Основное время рассчитывается по формуле 2.57:

где - длина режущего хода;

S = 0,3 мм/об - подача;

n = 315 об/мин. - частота вращения шпинделя;

мин;

Основное время на сверление составляет 0,82 мин.

Находим вспомогательное время:

(66)

где = 0,28 мин. - время, связанное с выполнением операции;

= 0,04 мин. - время на измерение размеров.

Определяем оперативное время:

мин;

Определяем время на обслуживание и отдых tобс и tотд :

мин;

Таким образом, получаем штучное время на сверление:

мин.

Точить O86-0,35 на длину 73,3 мм.

Рассчитываем основное время:

где - длина режущего хода;

S = 0,44 мм/об - подача;

n = 473 об/мин. - частота вращения шпинделя;

мин;

Основное время на точение составляет 0,36 мин.

Находим вспомогательное время:

где = 0,1 мин. - время, связанное с выполнением операции;

= 0,04 мин. - время на измерение размеров.

Определяем оперативное время:

мин;

Определяем время на обслуживание и отдых tобс и tотд :

мин;

Таким образом, получаем штучное время на точение:

мин.

2.12 Расчет точности операции

Расчет точности выполняется на одну операцию разработанного технологического процесса, на которой обеспечиваются квалитеты точности 6…10. При расчете технологической операции на точность величина суммарной погрешности обработки не должна превышать величины допуска на размер Тдет, т.е ??< Тдет.

Величина суммарной погрешности обработки по диаметральным размерам в общем виде в серийном производстве определяется по формуле:

(67)

где ?н - погрешность настройки станка, мкм;

?и - погрешность, обусловленная износом режущего инструмента, мкм;

?СП - поле рассеяния погрешностей обработки, обусловленных действием случайных факторов, мкм;

?у - погрешность установки заготовки, мкм.

В развернутом виде эта зависимость имеет вид [18. с.121]:

(68)

где р - коэффициент, определяющий процент риска получения брака при обработке;

?1…?5 - коэффициенты, определяющие законы распределения каждой из элементарных поверхностей;

?? - погрешность установки заготовки в приспособление с учетом колебаний размеров баз, контактных деформаций установочных баз заготовки и приспособления, точности изготовления и износа приспособления;

?у - погрешность колебания упругих деформаций технологической системы под влиянием нестабильности нагрузок (сил резания, сил инерции и др.);

?н - погрешность наладки технологической системы на выдерживаемый размер с учетом точностной характеристики применяемого метода наладки;

?и - погрешность в результате размерного износа режущего инструмента;

??Т - погрешность колебаний упругих объемных контактных деформаций элементов технологической системы вследствие их нагрева при резании, трения подвижных элементов системы, изменения температуры в цехе.

?? определяем как:

. (68)

Смещение заготовки при закреплении в трехкулачковом патроне в осевом направлении принимаем ??у.ос = 25мкм, в радиальном- ??у.ос=40 мкм по табл. 13[18. с.51].

Тогда:

?у определяем как:

, (69)

где Wmax и Wmin - наибольшая и наименьшая податливость системы;

Pymax и Pymin - максимальное и минимальное значение составляющей силы резания.

Wmax = 0,26 мм; Wmin = 0,19 мм; Pymax = 175 кН; Pymin = 105 кН табл. 11 [18, с. 39]

.

?н принимаем ?н=20 мкм для чистовой обработки лезвийным инструментом по табл. 24 [18, с. 112]. ?и по таблице 28 [18, с. 116] принимаем равной 10 мкм/км. При обработке лезвийным инструментом:

.

Тогда ожидаемая точность операции будет равна:

.

Тдет обрабатываемой по 12-му квалитету равен 300 мкм, следовательно ?? < Тдет. Ожидаемая точность операции удовлетворяет условиям точности обработки самой точной поверхности.

Вывод: Спроектирован маршрутный технологический процесс изготовления блока цилиндров.

заготовка сверлильный фрезерный насос

3. Конструкторская часть

В конструкторской части приведено описание проектирования специального станочного приспособления, специального режущего инструмента и специального мерительного инструмента.

3.1 Общие сведения о приспособлениях

Станочное приспособление -- устройство для базирования и закрепления заготовки при обработке на металлорежущем станке.

При изготовлении деталей в машиностроении большое значение имеет технологическая подготовка производства, основную долю затрат по стоимости и трудоемкости в которой вносит проектирование и изготовление технологической оснастки, в частности, затраты на создание станочных приспособлений. Одним из возможных решений этой задачи является применение унифицированных, стандартизированных функциональных элементов, позволяющие сократить комплект станочных приспособлений и увеличить срок их эксплуатации.

По целевому назначению различают пять групп приспособлений:

1. Станочные приспособления для установки заготовок на станках, которые в зависимости от вида обработки делят на токарные, фрезерные, сверлильные, шлифовальные, расточные, протяжные, строгальные и другие.

2. Станочные приспособления для установки обрабатывающих инструментов (вспомогательный инструмент), характеризующиеся большим числом нормализованных конструкций в силу применения нормализованных и стандартных рабочих инструментов. В состав этой группы входит 70...80 % от общего количества приспособлений.

3. Сборочные приспособления для обеспечения правильного взаимного положения деталей и сборочных единиц, предварительного деформирования собираемых упругих элементов (резиновых деталей, пружин, рессор), напрессовки, запрессовки, вальцовки, клепки, гибки по месту и других сборочных операций.

4. Контрольные приспособления, предназначенные для проверки точности заготовок, промежуточного и окончательного контроля изготавливаемых деталей, проверки сборочных операций, сборочных единиц и машин (к этой группе относятся также испытательные и контрольно-измерительные стенды).

5. Транспортно-кантовальные приспособления для захвата, перемещения и перевертывания обрабатываемых заготовок и собираемых изделий (обычно тяжелых), применяемые в основном в автоматизированном массовом и крупносерийном производствах.

По степени специализации подразделяют на три группы, в каждую из которых входят соответствующие системы станочных приспособлений, предусмотренные ЕСТПП и ГОСТ 14.305-73 «Правила выбора технологической оснастки». В отдельную систему можно выделить средства механизации зажима станочных предусмотренные ЕСТПП и ГОСТ 14.305-73 «Правила выбора технологической оснастки». В отдельную систему можно выделить средства механизации зажима станочных приспособлений (СМЗСП).

Универсальные

- универсально-безналадочные приспособления, для которых характерно применение универсальных регулируемых приспособлений, не требующих сменных установочных и зажимных элементов. Данная группа включает в себя комплексы универсальных приспособлений, входящих в комплекты оснастки, поставляемой машиностроительным предприятиям в качестве принадлежностей к станкам. Рекомендуется для единичного и мелкосерийного производств.

- универсально-наладочные приспособления. Предусматривает разделение элементов приспособлений на два основных вида: базовые и сменные. Базовые элементы -- постоянная многократно используемая часть приспособления, изготавливаемая заранее по соответствующим стандартам. Сменные установочные и зажимные элементы-наладки могут быть универсальными (изготавливаемыми заранее) и специальными (изготавливаемыми по мере необходимости машиностроительным заводом). Рекомендуется для мелкосерийного и серийного производств, особенно эффективна при групповой обработке заготовок.

- универсальные устройства и средства.

Специализированные

- специализированные безналадочные приспособления.

- специализированные наладочные приспособления. Так же, как и система УНП, включает базовые элементы и комплексы элементов-наладок, но отличается более высокой степенью механизации приводов и применением многоместных приспособлений.

Рекомендуется для специализированного серийного и крупносерийного производств.

Специальные

- универсально-сборные приспособления. УСП является одноцелевым по назначению, но универсальными по изготовлению. Собирают из заранее изготовленных деталей и сборочных единиц без последующей доработки. В комплект УСП входят: базовые и корпусные детали (плиты прямоугольные, плиты круглые, угольники); установочные детали (пальцы, призмы, штыри и др.); направляющие детали (кондукторные втулки, колонки); крепежные детали (болты, винты, шпильки, гайки, шайбы); разные детали (вилки, хомутики, оси, рукоятки, опоры); сборочные единицы (поворотные головки, кронштейны, фиксаторы, подвижные призмы, кулачковые и тисковые зажимы). Из комплекта УСП можно собирать токарные, сверлильные, фрезерные и другие приспособления.

Предусматривает комплекс стандартных заранее изготовленных из высококачественных легированных и инструментальных закаленных сталей (12ХНЗА, У8А, У10А и др.) элементов -- деталей и сборочных единиц высокой точности, из которых компонуют различные конструкции специальных приспособлений.

После применения приспособления разбирают на составные элементы. Элементы УСП находятся в обращении в течение 18-20 лет.

Точность обработки на УСП не превышает 9-го квалитета вследствие их невысокой жёсткости (наличие большого количества стыков). Главным достоинством УСП является быстрота сборки. За 2-5 часов можно скомпоновать приспособление средней сложности (с учетом квалификации слесаря-сборщика). Рекомендуется для единичного, мелкосерийного, серийного и различных опытных производств в период освоения новых видов изделий. Универсально-сборные переналаживаемые приспособления (УСПП) - система станочных приспособлений, в основу которой положен агрегатно-модульный принцип создания компоновок и возможность переналадки элементов, в том числе автоматизированная.

Предназначены для базирования и закрепления деталей при обработке на сверлильно-фрезерно-расточных станках с ЧПУ в условиях многономенклатурного производства.

Сборно-разборные приспособления. Содержит комплексы стандартных сборочных единиц с базовыми поверхностями для сборки различных приспособлений. По окончании эксплуатации (при смене объекта производства) компоновки разбирают на сборочные единицы и используют их в новых приспособлениях. Представляет собой компоновку, состоящую из готовой базовой части (плиты, угольника, планшайбы), сборочных единиц (зажимных, установочных и т. д.) и наладочного элемента, чаще всего специального, с помощью которого заготовку «связывают» с установочными элементами приспособления. СРП, несмотря на определенное сходство с УСП, имеют существенное различие: они содержат помимо стандартных деталей и узлов специальную наладку. Точность обработки на СРП (8, 9-й квалитеты) обеспечивается точностью изготовления и установки составляющих базовых элементов.

Рекомендуется для серийного и крупносерийного производств в условиях частой смены выпускаемых изделий с большим количеством модификаций.

Неразборные специальные приспособления. Содержит комплексы преимущественно стандартных сборочных единиц, деталей и заготовок, а также нестандартных элементов для изготовления высокопроизводительных специальных приспособлений и сменных специальных наладок. Рекомендуется для стабильного крупносерийного и массового производств.

Система СМЗСП включает комплекс универсальных силовых устройств, выполненных в виде обособленных агрегатов и позволяющих в сочетании с другими приспособлениями механизировать и автоматизировать процесс закрепления заготовок.

Предназначена для использования в условиях любого производства.

По способам обеспечения степени гибкости станочные приспособления подразделяют на:

- сборные приспособления;

- переналаживаемые приспособления.

3.2 Расчет и проектирование станочного приспособления

Большая часть изделий, производимых в машиностроении, при обработке нуждаются в зажимных устройствах. Подавляющее большинство из них производится в условиях серийного производства и это вынуждает к применению специальных зажимных устройств.

Применение специальных зажимных устройств позволяет снизить вспомогательное время, увеличить производительность труда, увеличить точность обработки, повысить надежность системы.

В данной практической работе необходимо спроектировать специальное приспособление для закрепления заготовки с заданными параметрами, которое в состоянии обеспечить требуемую точность обработки и требуемое быстродействие.

3.2.1 Назначение, устройство и принцип работы приспособления

На рисунке 3.1 показано проектируемое приспособление для обработки 7 отв. в блоке цилиндров на вертикально-сверлильном станке.

Обрабатываемая деталь садится на шток 9 и основанием на делительный круг 5 прижимаясь к ней базовой поверхностью. Закрепление детали происходит захватом 8, которая упирается в паз штока 9 и опорной поверхностью прижимает блок к оправке. Шток 5 передает усилие от пневмоцилиндра, установленного в корпусе 1. В крышке 4 и корпусе 1 имеются каналы для подачи и отвода воздуха от цилиндра через штуцеры 10. Пневмоцилиндр представляет собой гильзу 11 с встроенным в ней поршнем 7. Для герметичности соединения применяются резиновые кольца 24 и 25.

Рис. 2 - Приспособление сверлильное

Установку детали будем производить на цилиндрическое отверстие o16мм и на перпендикулярную им плоскость. Ее достоинства: простая конструкция приспособления, возможность достаточно полно выдержать принцип постоянства баз на различных операциях технологического процесса и относительно простая передача и фиксация заготовок на поточных и автоматических линиях.

Заготовка закрепляется приложением силы зажима перпендикулярно к ее базовой плоскости.

Базовую плоскость заготовки подвергают чистовой обработке, а отверстия развертывают по 2-му классу точности.

В этом случае заготовка лишена всех шести степеней свободы: трех при установке на плоскость и трех - на оправку.

Таким образом, мы получили плотный контакт детали и заготовки. Это обеспечивает отсутствие сдвига и поворота детали относительно координатных осей после приложения сил закрепления. Следовательно, мы осуществили полное базирование.

3.2.2 Расчёт усилия зажима приспособления

Производится расчет режимов резания для сверлильной операции. На данном переходе выполняется сверление 7 отверстий диаметром 18,2 мм, на глубину 60,5 мм.

Исходные данные для расчета:

диаметр сверления - D = 18,2 мм;

по справочным данным выбирается подача - s = 0,2 мм/об.

Скорость резания определяется по формуле:

(70)

где Cv = 7 - постоянный коэффициент, /1/;

q = 0,4 - показатель степени при диаметре сверления, /1/;

y = 0,7 - показатель степени при подаче, /1/;

m = 0,2 - показатель степени при стойкости инструмента, /1/;

T = 45 мин. - период стойкости сверла из быстрорежущей стали , /1/;

Kv - поправочный коэффициент, учитывающий условия резания, определяется по формуле:

(71)

где Kmv = 1 - коэффициент, учитывающий влияние материала детали, 1;

Kuv = 1,4 - коэффициент, учитывающий материал инструмента, 1;

Klv = 1 - коэффициент, учитывающий соотношение глубины и диаметра сверления, 1;

Kv = 1*1,4*1 = 1,4 .

По формуле (70) вычисляется скорость резания:

Число оборотов рассчитывается по формуле:

(72)

где D = 16 - диаметр обрабатываемой поверхности, мм;

Принимается число оборотов шпинделя n = 800 об/мин.

Фактическая скорость резания определяется по формуле:

(73)

Осевая сила резания Ро рассчитываются по формулам:

(74)

где Cp = 68 - постоянные коэффициенты, 1;

qp = 1 - показатели степени при диаметре сверления, 1;

yp = 0,7 - показатели степени при подаче, 1;

Kp - поправочный коэффициент, учитывающий условия резания, определяется по формуле:

Kp = Kmp,

где Kmp = 1 - коэффициент, учитывающий влияние материала детали на силовые зависимости, 1;

Kp = 1.

Тогда по формулам:

Введем коэффициент надежности закрепления К:

Тогда сила зажима при данной схеме закрепления определяется по формуле

. (75)

Значение коэффициента надежности К следует выбирать дифференцированно в зависимости от конкретных условий выполнения операции и способа закрепления заготовки. Его величину можно представить как произведение частных коэффициентов, каждый из которых отражает влияние определенного фактора

, (76)

где К0 =1,5 - гарантированный коэффициент запаса надежности закрепления;

К1 - коэффициент, учитывающий увеличение силы резания из-за случайных неровностей на заготовках;

К1 = 1,2 - для черновой обработки;

К1 = 1,0 - для чистовой обработки;

К2 - коэффициент, учитывающий увеличение силы резания вследствие затупления инструмента. Выбирается по таблице 2;

К3 =1,2- коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании;

К4 - учитывает непостоянство зажимного усилия;

К4 = 1,3 - для ручных зажимов;

К4 = 1,0 - для пневматических и гидравлических зажимов.

К5 - учитывает степень удобства расположения рукояток в ручных зажимах;

К5 = 1,2 - при диапазоне угла отклонения рукоятки 900;

К5 = 1,0 - при удобном расположении и малой длине рукоятки;

К6 - учитывает неопределенность из-за неровностей места контакта заготовки с опорными элементами, имеющими большую опорную поверхность (учитывается только при наличии крутящего момента, стремящегося повернуть заготовку);

К6 = 1,0 - для опорного элемента, имеющего ограниченную поверхность контакта с заготовкой;

К6 = 1,5 - для опорного элемента с большой площадью контакта.

Величина К может колебаться в пределах 1,5…8,0. Если К меньше 2,5, то при расчете надежности закрепления ее следует принять равной К = 2,5 (согласно ГОСТ 12.2.029-77).

Таким образом К=1?1,15?1,2?1,3?1?1,5=2,7.

Окончательно принимаем К=2,7.

Тогда:

(Н).

3.2.3 Оценка ожидаемой точности проектируемого приспособления

Чтобы определить точность приспособления для выдерживаемого на операции размера, необходимо суммировать все составляющие погрешности, влияющие на точность этого размера. Для расчета точности изготовления приспособления пользуются уравнением:

(77)

Погрешность положения заготовки , вызываемая неточностью приспособления, определяется погрешностями при изготовлении и сборке его установочных элементов , износом последних и ошибками установки приспособления на станке

где - допуск на соответствующий размер расположения обрабатываемых поверхностей заготовки, заданный по чертежу, мм;

- погрешность базирования заготовки в приспособлении. В данном случае ;

- погрешность, возникающая в результате деформации заготовки и приспособления при закреплении.

Погрешность закрепления заготовки представляет собой разность наибольшей и наименьшей проекции смещения измерительной базы на направлении выполняемого размера при приложении к заготовке силы закрепления. , так как измерительная база перемещается при зажиме заготовки в собственной плоскости .

- погрешность установки приспособления на станке, ;

- погрешность установки и смещения режущего и вспомогательного инструмента на станке, вызываемая неточностью изготовления направляющих инструментов приспособления, ;

- погрешность, возникающая в результате износа деталей приспособления, мм;

- коэффициент, учитывающий возможное отступление от нормального распределения отдельных составляющих, ;

- коэффициент, принимаемый во внимание в случаях, когда погрешность базирования не равна 0;

- коэффициент доли погрешности обработки связанный с неточностью оборудования, ;

- значение погрешности обработки исходя из экономической точности для данного метода, .

В данной работе в полной мере выполнены все поставленные перед ней задачи. При разработке специального приспособления были рассмотрены различные схемы базирования заготовки, рассчитаны оптимальные силы закрепления заготовки, проведен сравнительный анализ зажимных приводов.

Разработанное специальное приспособление позволяет проводить обработку с необходимой точностью, реализуя оптимальную схему базирования и потребную силу закрепления.

3.3 Расчет и конструирование специального режущего инструмента

Техническое задание

Спроектировать режущий инструмент для обработки отверстий диаметром 19 мм и диаметром 22 мм.

Исходные данные и условия для проектирования:

годовая программа выпуска Мг = 2000 шт.;

Рассчитать и сконструировать комбинированный режущий инструмент для окончательной обработки отверстий диаметром 19 мм и 22 мм.

Разработка специальных комбинированных режущих инструментов

Комбинированные инструменты разрабатываются для совмещения переходов, предусмотренных технологическим процессом обработки детали, при обработке ступенчатых отверстий.

Применение комбинированных инструментов существенно сокращает машинное и вспомогательное время, повышает производительность труда, и значительно уменьшает отклонение от соосности, так как при обработке ступенчатых отверстий по базовому варианту происходит увод сверла от соосности при сверлении отверстий указанных в техническом задании.

При обработке цилиндрических отверстий широко применяют на станках с ЧПУ комбинированный режущий инструмент, как разных типов ступени, так и однотипные ступенчатые сверла, зенкеры и развертки - для черновой и чистовой обработки.

Конструктивные и геометрические параметры комбинированных режущих инструментов принимаем по ГОСТам аналогично одноступенчатым однотипным инструментам.

Разработка комбинированного сверла.

Конструктивные элементы сверла принимаем по ГОСТ 4010 - 77 и сводим в таблицу.

Таблица 15 - Конструктивные элементы сверла по ГОСТ 4010-77

Сердцевина сверла утолщается в направлении хвостовика на 1,4 мм на каждые 100 мм длины.

Ширина пера и ленточки измеряются перпендикулярно направлению винтовой канавки.

Угол наклона винтовой канавки - ? равен 29° для диаметра 19 мм.

Шаг винтовой канавки - H - равен 103,4 мм. Форма канавки сверла принята по шаблону фасонной фрезы [11, стр.418].

Форма заточки первой ступени сверла - без подточек по ГОСТ 4010-77.

Комбинированные инструменты выполняются сварными или паяными.

Рабочая часть сверла изготавливается из быстрорежущей стали по ГОСТ1672-80. Параметры рабочей части сверла приняты по ГОСТ 2092-77, (см.лист 6 графической части).

Хвостовик сверла конический - конус Морзе 3, изготавливается из стали 45 по ГОСТ 1054-74.

Конструктивные размеры второй ступени инструмента по ГОСТ 4010-77.

Таблица 16 - Конструктивные элементы сверла по ГОСТ 4010-77

Сердцевина сверла утолщается в направлении хвостовика на 1,4 мм на каждые 100 мм длины.

Ширина пера и ленточки измеряются перпендикулярно направлению винтовой канавки.

Угол наклона винтовой канавки - ? равен 29° для диаметра 19 мм.

Шаг винтовой канавки - H - равен 119,7 мм. Форма канавки сверла принята по шаблону фасонной фрезы [11, стр.418].

Форма заточки первой ступени сверла - без подточек по ГОСТ 4010-77.

Технические требования для инструмента:

1 Твердость рабочей части инструмента из быстрорежущей стали HRC 62...65, обеспечить на 2/3 длины канавки.

2 На рабочей части комбинированного инструмента обратная конусность на 100 мм длины не более 0,05 мм.

3 Смещение оси сердцевины относительно оси сверла не должно превышать 0,15 мм.

4 Осевое биение, проверяемое по середине режущих кромок не более 0,06 мм.

5 Радиальное биение по ленточкам на всей длине рабочей части относительно оси хвостовика не более 0,1 мм.

6 Конический хвостовик припаять к рабочей части фрезы сплавом марки - Л 63 по ГОСТ 15527-70 или сплавом марки ПСр-40 по ГОСТ 8190-56.

3.4 Выбор и описание специального измерительного инструмента

Для измерения внутренних размеров и канавки, полученных в токарной операции 035, используется специальный меритель. Меритель содержит штангу 1 со сменными губками. На штанге размещена рамка 3 на которой закреплен упор 6. Для замера размеров, меритель снабжен комплектом сменных ножек-вставок 4 закрепляемых на соответствующих губках с помощью винтов 5. Значение контролируемого размера настраивается на мерителе с помощью концевых мер длины и по измерительной шкале и нониусу.

Точность измерения мерителя определяется точностью шкалы. Цена деления составляет 0,05(мм)

После измерения канавки губки отводятся от детали в крайнее положение, деталь снимается, на ее место устанавливается новая, и цикл измерения повторяется.

Пределы измерения 380-1000 мм.

4. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ

4.1 Определение потребности в основном оборудовании

Потребность в основном оборудовании определяется по формуле:

, (78)

где Тк - суммарное нормировочное время, необходимое для обработки на станках данного типа годового количества деталей, час;

Фд- действительный годовой фонд времени работы одного станка при работе в одну смену, час;

m - число смен работы станка в сутки.

Потребность в вертикально-фрезерных обрабатывающих центрах U5-1520:

ед;

Потребность в круглошлифовальных полуавтоматах:

ед.

Потребность в отрезных станках DT-160:

ед.

Расчётное количество станков округляем до ближайшего целого числа:

Сп1 = 2 ед; Сп2 = 1 ед; Сп3 = 1ед.

Для определения загрузки станка пользуются коэффициентом загрузки оборудования:

(79)

; ; .

Среднее значение коэффициента загрузки принимаем 0,34.

Исходя из расчётов строим график загрузки оборудования и сводим расчётные данные в сводную таблицу затрат времени и коэффициент загрузки оборудования.

Рисунок 3 - Уровень загрузки оборудования

Таблица 17 - Сводная таблица затрат времени

Таблица 18 - Расчёт оборудования и его загрузки

Таблица 19 - Сводная ведомость оборудования участка

Для выполнения слесарных операций принимаем одно рабочее место, поскольку технология изготовления детали не требует большего.

Так же принимаем: 3 ванны (вода, масло, соль); 3 твердомера (HB, HRC, HV).

4.2 Состав и численность персонала участка

Численность основных и вспомогательных рабочих принимаем с учетом работы в одну смену по 12 часов два через два дня. Результаты сводим в таблицу 20.

Таблица 20 -Ведомость основных производственных рабочих

Количество вспомогательных рабочих берем как процентное соотношение из основных рабочих с учётом потребностей участка. В таблицу 5.5 сводим сводим численность основных, вспомогательных рабочих и ИТР.

Таблица 21 - Сводная ведомость состава рабочих

4.3 Определение размера площади участка

Производственная площадь участка при проектировании определяется на основании разработанного плана расположения технологического оборудования, транспортной системы, складов, проходов и размерами вспомогательной площади.

Выбираем сетку колонн 6х12 м, тогда площадь одного модуля равна Sм = 72 м2.

На участке расположены:

- отрезной станок DT-160- 1 шт.,

S = 8,16 • 1,3 = 10,6 м2;

- вертикально-фрезерный обрабатывающий центр U5-1520 - 2 шт.,

S = 8,225 • 2 •1,3 =21,4 м2;

- круглошлифовальный полуавтомат 3М227ВФ2 - 1 шт.,

S = 3,5 • 1,3 = 4,55 м2;

- cтилоскоп СЛ-15 - 1 шт.,

S = 0,25 м2;

- автоматизированный склад KARDEX Shuttle XP, 1980x2921 q = 2,

S = 5,784 • 2 = 11,568 м2;

Дополнительные площади:

- под центральный проезд, S = 42 м2;

- под технологический проезд, S = 10 м2;

- место под мульды, S = 10 м2;

- место под заточной станок, S = 5 м2;

- рабочее место слесаря, S = 5 м2;

- место под моечную машину и стол для деталей, S = 10 м2;

- место под плиту поверочную, S = 8 м2;

- место под ванны (соль, масло, вода), S = 2 м2;

- место под комнаты для мастеров, контролёров, технолога и программиста, S = 72 м2;

Общая площадь проектируемого участка равна S = 212,368 м2.

Количество требуемых модулей определяем по формуле:

, (80)

где S - площадь цеха, м2;

SM - площадь модуля колонн, 72 м2.

Количество требуемых модулей:

Принимаем 3 модуля. Площадь проектируемого участка равна 216 м2.

Вычерчиваем планировку в масштабе 1:100.

4.4 Расчет высоты расположения головки рельса кранового пути

Высота расположения головки рельса кранового пути определяется по формуле:

Hl = k + z + e + f + c, (81)

где k - высота наибольшего станка, м (2750 мм - SPINNER U5-1520, принимаем 3,0 м);

z - промежуток между транспортируемым изделием, поднятым в крайнее верхнее положение и верхней точкой наиболее высокого станка, м (принимаем 1 м);

e - высота наибольшего по размеру изделия в положении транспортирования, 1,5 м;

f - расстояние до верхней кромки наибольшего транспортируемого изделия до центра крюка крана в его верхнем положении, 1 м;

c - расстояние от предельного верхнего положения крюка до горизонтальной линии, проходящей через вершину головки рельса, принимается в пределах от 0,5 до 1,6м.

Hl = 3,0 + 1,0 + 1,5 + 1,0 + 1,5 = 8,0 м.

Расчет общей высоты цеха:

H = Hl + h, (82)

где Н - высота до головки рельса, м

h - высота крана и пространства над потолком, м

H = 8,0 + 3 = 11,0 м.

4.5 Определение грузоподъемности пола и перекрытий

Масса самого тяжелого станка 8500 кг (SPINNER U5-1520)

Расчет опорной поверхности станины:

S = a • b • k, (83)

где k - коэффициент, к = 0,6;

а - длина, а = 2840 мм;

b - ширина, b = 2565 мм.

S = 3500 • 2350 • 0,6 = 4,94 м2.

Определяем требуемую грузоподъёмность пола:

q = 1,25 • (M•g)/S, (84)

где М - масса станка, т;

S - площадь станины, м2.

Принимаем коэффициент запаса = 1,25.

Грузоподъёмность:

q = 1,25 • (8,5•9,8)/4,94 = 21,08 кПа.

4.6 Планирование размещения оборудования и рабочих мест на участке

В состав цеха машиностроительного завода входят производственные и вспомогательные отделения (участки), а также бытовые и служебные помещения. Производственные отделения и участки предназначены для непосредственного осуществления технологических процессов обработки деталей, отделки, испытания и упаковки сборочных единиц и изделий. Вспомогательные отделения, участки и мастерские используются для следующих целей: ремонта оборудования и технологической оснастки (инструментов, приспособлений, штампов) и заточки инструментов; обслуживания основного производства (приготовления и раздачи СОЖ, сбора, переработки и удаления отходов) и т.д.

В зависимости от принятой схемы организации производства и величины цеха некоторые вспомогательные отделения могут быть объединены или вовсе исключены.

Кроме производственной программы, в состав исходных для проектирования цеха данных, в общем случае, входят следующие материалы:

- рабочие чертежи и спецификации изготавливаемых изделий;

- технические условия на обработку деталей, на отделочные виды испытаний и упаковку;

- сводные нормы расхода материалов на все изготавливаемые в цехе изделия;

- технологические процессы с нормами времени, а также средний процент выполнения норм по видам работ;

- план расположения оборудования и рабочих мест, а также ведомость уже установленного технологического и подъемно-транспортного оборудования с указанием степени его износа при реконструкции цехов;

- ведомость оборудования, подлежащего модернизации, имеющегося на складе и заказанного промышленности, паспортные данные на имеющиеся на заводе уникальные и специальные станки;

- ведомости деталей и узлов, поставляемых со стороны.

4.7 Организация транспортировки изделий на участке

Внутрицеховая транспортная система предназначена для своевременной доставки заготовок, полуфабрикатов, готовых изделий, материалов и других грузов со склада на требуемый производственный участок и на склад с участков, а также для транспортирования их между участками.

На основании потребности производственных участков в грузах, отправляемых каждым складом для обеспечения заданной программы выпуска изделий, определяют грузопотоки и наносят их на схему транспортных связей цеха. Кроме того, при определении общего грузопотока следует учесть массу всех грузов, предполагаемых для транспортирования.

Исходя из технологического процесса транспортирования, представляющего совокупность приемов и способов выполнения транспортных работ, планировки технологического оборудования и складов, компоновки цеха производят расчет транспортной системы. Началом технологического процесса транспортирования к производственному участку является прием груза с приемо-сдаточной секции склада, в которой он находится в подготовленном для транспортирования виде, а концом -- подача груза на приемо-сдаточную секцию производственного участка.

При выборе типов, грузоподъемности и количества транспортных средств необходимо учитывать разделение транспортных средств на основные и вспомогательные. Основные транспортные средства проектируют централизованно и выпускают серийно, а вспомогательные средства зачастую изготовляют по месту, так как их типоразмеры многообразны.

Для данного проекта, учитывая объёмы производства, массу деталей и технологию изготовления, при перемещении деталей достаточно использовать тележки монтажные в количестве 4 шт.

4.8 Проектирование и организация рабочих мест

При проектировании производственных процессов и разработке плана расположения оборудования и рабочих мест на участке необходимо иметь ввиду основные положения научной организации труда и технической этики, выполнение которых способствует созданию наиболее благоприятных условий для работающих и повышению производительности труда. Внешней планировкой рабочего места является размещение основного оборудования, оснастки, подъемно-транспортных средств, приспособлений, заготовок и готовых деталей.

Под рабочим местом понимается организационная зона производственной площади, предназначенной для выполнения определенных работ и оснащенная необходимыми материально-техническими средствами труда, оборудованием.

При любой форме организации работы для наилучшего использования оборудования и достижения наибольшей производительности труда необходимо, кроме всех технических возможностей станка, инструмента и приспособления, предусмотреть рациональную организацию рабочего места, обеспечивающего непрерывность работы станка. Для этого нужно устранить потери времени и задержки, вызываемыми лишними движениями и хождением несвоевременной подачи материала, неудобным расположением заготовок, инструмента на рабочем месте.

Рациональная организация рабочего места предусматривает необходимую предварительную подготовку работы и рабочего места, своевременное и четкое обслуживание его в процессе работы и наиболее совершенную планировку.

В механических цехах серийного производства на рабочем месте токаря хранится много различного инструмента и приспособлений. Для хранения используют инструментальную тумбочку с планшетом и приемным столиком, на верхней полке которого устанавливают тару с заготовками, а на нижней хранятся приспособления и необходимый инструмент. Имеется деревянная решетка под ноги рабочего. В тумбочке имеется два отделения соответственно для хранения инструмента рабочего, работающего в первую и вторую смену.

4.9 Организация инструментального хозяйства

Задача инструментального хозяйства - своевременное изготовление и обеспечение производства высокопроизводительными и экономичными инструментами и технологической оснасткой, а также поддержание их в работоспособном состоянии в период эксплуатации.

Работа по обеспечению инструментами и технологической оснасткой выполняется подразделениями инструментального хозяйства и ведется по двум направлениям:

- инструментальное производство;

- инструментальное обслуживание.

Структура инструментального хозяйства представлена на рисунке 4:

Рисунок 4 - Структура инструментального хозяйства

Функции инструментального хозяйства:

- разработка нормативов потребления инструмента и оснастки;

- планирование, изготовления, приобретения, ремонта инструментов и оснастки;

- изготовление инструментов и оснастки;

- приобретение;

- организация хранения и обслуживание цехов;

- ремонт и восстановление;

- заточка;

- утилизация;

- надзор за надлежащим использованием.

4.10 Планирование и нормирование потребности в инструменте и технологической оснастке

Потребность предприятия в инструменте и технологической оснастке (далее в инструменте) складывается из расходного и оборотного фондов.

Расходный фонд - это годовая потребность в инструменте для выполнения запланированного объема и номенклатуры продукции. Расчет потребности по каждому виду инструмента ведется по утвержденным нормам расхода и годовой производственной программы.

Оборотный фонд - запас инструментов (Zоб) для обеспечения нормальной работы производства, образующийся:

- из складских запасов в ЦИСе и ИРК (Zскл);

- эксплуатационного фонда на рабочих местах (Zр);

- инструментов в заточке (Zз);

- инструментов в ремонте (Zрем);

- инструментов на контроле (Zк).

Zоб = Zскл + Zр + Zз + Zрем + Zк (85)

Размер запасов в основном устанавливается по системе «максимум-минимум», то есть каждый вид инструментов имеет три нормы запаса:

- максимальный (Zmax);

- минимальный (Zmin);

- запас в «точке заказа» (Zт.з).

Эти нормы запаса рассчитываются по формулам:

Zmax = Rдн • Tпз + Zmin, (86)

Zmin = Rдн • Tс.изг, (87)

Zт.з = Rдн • Tн.изг, (88)

где Rдн - среднедневная потребность ИРК цехов в данном инструменте (шт);

Tп.з - периодичность пополнения запаса (дн.);

Тс.изг и Tн.изг - время срочного и нормального изготовления партии инструментов или приобретения партии покупных инструментов (дн).

Запас точки заказа (Zт.з) отражает такую величину запаса, при которой должен выдаваться заказ на изготовление или приобретение инструментов. Объем партии заказа (Zпарт) равен:

Zпарт = Zmax - Zmin, (89)

Изготовление инструментов. Если предприятие не может приобрести необходимые ему инструменты на специализированных инструментальных заводах или такое приобретение дороже собственного производства, то изготовление такого инструмента осуществляет в собственных инструментальных цехах. Обычно инструментальные цехи организуются по технологическому принципу. В их состав входят отделения или участки: станочное, слесарно-сборочные, лекальные, шлифовально-заточные, заготовительные, термические, контрольные, восстановления инструментов, измерительная лаборатория, кладовые и т.д.

Специализация подразделений цеха зависит от вида основной продукции предприятия и ее объемов.

Приобретение инструментов является функцией бюро покупных инструментов.

Организация инструментального обслуживания непосредственно в производственных подразделениях предприятия предполагает бесперебойное снабжение рабочих мест инструментами, их правильную эксплуатацию, своевременный и качественный ремонт. Рабочие места производственных цехов обслуживают ИРК, в функции которых входит:

- получение из ЦИС (ЦАС) инструментов;

- организация их хранения и учета;

- выдача на рабочие места;

- организация ремонта и восстановления инструментов;

- организация контроля;

- списание пришедших в негодность инструментов.

В ЦИСе (ЦАСе) хранится основная часть запасов инструментов предприятия.

Ремонт и восстановление инструментов производится, в зависимости от их особенностей и количества, либо в ремонтных отделениях, расположенных непосредственно в цехах основного производства, либо на специализированных участках инструментальных цехов.

Заточка инструментов. Для заточки инструментов в цехах организуются заточные отделения. Заточки сложных инструментов, требующих специального дорогостоящего оборудования (червячные фрезы, шеверы, долбяки, протяжки, резцовые головки для конических винтовых колес и т.д.), производят централизованно в инструментальных цехах.

Одной из важных функций является организация технического надзора за эксплуатацией инструментов:

- их состояния;

- соблюдением правил эксплуатации;

- выполнением правил хранения;

- правильной заточкой и т.д.

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Расчеты сравнительной экономической эффективности выполняют, как правило, на стадии проектирования новой техники и технологических процессов.

В экономической части дипломного проекта определены единовременные и текущие затраты, необходимые для осуществления проекта, обеспечения на ГПУ продукции требуемого качества и количества; технико-экономические показатели проектируемого участка; условия и сроки окупаемости затрат. На этой основе выполнены окончательные выводы о целесообразности разработки проекта и его эффективности.

В качестве единовременных затрат рассчитываем предпроизводственные затраты, капитальные вложения и основные фонды.

5.1 Расчет величины капитальных вложений

В нашем случае в состав капитальных вложений включаются:

1) затраты на приобретение стандартного и нестандартизированого оборудования, транспортных средств, дорогостоящего инвентаря, их доставку, монтаж, наладку, демонтаж - Коб;

2) затраты на формирование (пополнение) оборотных средств, связанные с необходимостью организации по новому проекту цеха (изменение запасов материалов, топлива, нормативов незавершенного производства) - Кос;

3) затраты на технические мероприятия и установки, предотвращающие отрицательные последствия влияния эксплуатации техники на природную среду (предотвращение загрязнения окружающей среды), а также на условия труда (снижение производственного шума, поддержание климатических условий в производственных помещениях, предотвращение травматизма и т.д.) - Кохр.

4) стоимость производственных зданий, сооружений, передаточных устройств и других, непосредственно связанных с производством и использованием новой техники - Кзд;

Таким образом, величина капитальных вложений будет равна:

(90)

где Кот - капитальные вложения в технологическое оборудование, руб.;

Коэ - капитальные вложения в энергетическое оборудование, руб.;

Коу - капитальные вложения в средства контроля и управления, руб.;

Копт - капитальные вложения в подъемно - транспортное оборудование, руб.

Капитальные вложения в технологическое оборудование определим по формуле:

, (91)

где Цот - оптовая (рыночная) цена технологического оборудования, руб./ед., Цот=4760000 руб.

Ктз = 0,1 - коэффициент транспортно-заготовительных расходов;

Кс - коэффициент, учитывающий затраты на строительные работы, в том числе устройство фундамента, (в нашем случае не учитывается);

Км = 0,14 - коэффициент, учитывающий затраты на монтаж и освоение оборудования.

Перечень оборудования приведен в таблице 22, а балансовая стоимость в таблице 23.

Тогда стоимость оборудования с учетом сопутствующих затрат:

руб.

Капитальные вложения в энергетическое оборудование определяют из выражения:

, (92)

Таблица 22 - Перечень оборудования по технологическому процессу

Таблица 23 - Балансовая и суммарная балансовая стоимость единицы оборудования

Капитальные вложения в подъемно-транспортное оборудование укрупнено примем равными:

, (93)

Капитальные вложения в средства контроля и управления технологическим процессом оборудования:

, (94)

Таким образом, капитальные вложения в оборудование составят:

Коб=5902400+472192+590240+590240=7555072 руб.

Капитальные вложения в здания и сооружения производственного и вспомогательного назначения не учитываем, т.к. для создания участка можно использовать существующие площади.

Капитальные вложения в оснастку в нашем случае складываются из стоимости режущего инструмента, специального инструмента, инструментальных шкафов, верстаков и приспособлений и принимаются равными 5% от стоимости оборудования. Капитальные вложения будут:

, (95)

Затраты на охрану труда (лампы дневного освещения, вентиляция, средства защиты от вредных воздействий производства и т.д.):

(96)

Таким образом, общая сумма капитальных вложений:

5.2 Расчет прямых затрат на производство

Под прямыми затратами понимаются расходы, которые могут быть непосредственно отнесены на единицу продукции. В состав прямых затрат на производство входят:

- материальные затраты на основные материалы;

- основная заработная плата производственных рабочих;

- дополнительная заработная плата производственных рабочих;

- отчисления на страховые взносы с заработной платы производственных рабочих.

5.2.1 Расчет затрат на основные материалы

Затраты на основные материалы рассчитываем по следующей формуле:

СМ=(GМ·ЦМ·КТЗ - qо·Цо)·Nр, руб.,

где GМ - норма расхода материала на одну деталь (прокат). GМ = 4,48 кг/шт.;

ЦМ - действующая оптовая (рыночная) цена за килограмм; ЦМ=75,20 руб./кг;

КТЗ - коэффициент транспортно-заготовительных расходов. КТЗ=1,04?1,08 (4-8% от стоимости материалов);

qо - реализуемые отходы материала на деталь. qо = 1,45 кг/шт.;

Цо - цена 1 кг стружки. Цо=33,10 руб.

Nр - годовая программа выпуска изделий. Nр = 4000 шт.

СМ=(4,48·75,2·1,05 - 1,45·33,10)·4000 = 1222983,2 руб.

5.2.2 Определение заработной платы основных рабочих

Основная заработная плата выплачивается производственным рабочим за работу, выполняемую непосредственно по изготовлению продукции, а также ИТР, когда в современных условиях производства они непосредственно (на рабочих местах) участвуют в изготовлении продукции.

Тарифы основной заработанной платы взяты по данным базового предприятия.

Основные рабочие на повременной оплате (тариф):

- оператор ЧПУ (6-й разряд) - 42,5 руб./час - 2 чел.;

- станочник (4-й разряд) - 29,41 руб./час - 2 чел.;

- слесарь (3-й разряд) - 24,48 руб./час - 2 чел.

Вспомогательные рабочие:

- наладчик (5-й разряд) - 35,19 руб./час - 2 чел.;

- электрик (5-й разряд) - 35,19 руб./час - 1 чел.

- ИТР (оклад):

- мастер (оклад) 11500 руб./месяц - 1 чел.;

- механик (оклад) 10500 руб./месяц - 1 чел.

Расчет основной заработной платы производим по часовым тарифным ставкам.

Дополнительная заработная плата основных рабочих составляет 27,9% от основной заработной платы.

Годовой фонд оплаты труда ИТР устанавливаем на основе их расчетной численности и месячных окладов с учетом процента дополнительной заработной платы. Дополнительная заработная плата составляет 27,9% от основной заработной платы для ИТР.

Тарифный (нормативный) фонд оплаты труда производственных рабочих на повременной оплате труда, руб./год:

, (97)

где lrпов - часовая тарифная ставка среднего разряда, 33,41 руб./час;

Рпов - списочная численность основных и вспомогательных рабочих, чел;

Кр - коэффициент, учитывающий районный коэффициент и северную надбавку к заработной плате, Кр=1,6.

Отчисления на страховые взносы установлены в размере 30% от основной и дополнительной заработной платы производственных рабочих.

Результаты расчетов приведены в таблице 24.

Таблица 24 - Расчет фонда зарплаты

5.3 Расчет косвенных затрат на производство

Из вспомогательных материалов на технические нужды используется сода кальцинированная и вода для мойки изделий.

На одну деталь расходуется 0,01 кг соды и 1,5 л (1,5.10-3 м3) воды.

Стоимость 1 кг соды по данным базового предприятия 6 руб./кг, техническая вода 8,53 руб. за 1 м3.

Определяем общие затраты на технические нужды:

Стех=Ссод+Свод=120+25590=25710 руб.

Затраты на топливо и энергию для технологических целей включают стоимость всех видов топлива и энергии, непосредственно расходуемых в процессе производства продукции.

К таким расходам, в частности, относятся расходы:

а) энергию на изготовление изделий;

б) пар, горячую и холодную воду для технологических нужд

Затраты на энергию для отопления и освещения помещений и хозяйственных различных нужд отражаются в косвенных комплексных статьях расходов, а затраты на электроэнергию для привода в действии рабочих машин и оборудования - в расходах по содержанию и эксплуатации оборудования.

Тарифы на топливо, электроэнергию, сжатый воздух, воду взяты на базовом предприятии:

- электроэнергия - 2,5 руб. за 1кВт*час;

- сжатый воздух низкого давления - 0,93 руб./ м3;

- вода техническая - 8,53 руб./м3;

- пар - 514 руб./ Гкал;

Расчет косвенных затрат сводится к расчету отдельных статей цеховых расходов, т.е. к определению затрат на годовую программу выпуска.

Затраты на силовую электроэнергию определяем по формуле:

Сэ = Цчас ·Wэ . (98)

где Цчас - стоимость 1 кВтч электроэнергии, (Цчас = 2,5 р.);

Wэ - годовой расход электроэнергии, кВт· ч.

Годовой расход электроэнергии определяем по формуле:

Wэ = ( Nуст • Фд • Кэ • no) / (Кс • Кд), (99)

где Nуст - установленная мощность всех станков, кранов, силового оборудования, транспортеров и т.д. - 80,5 кВт.

Фд = 1930 ч. - действительный годовой фонд времени работы оборудования[9];

Кэ = 0,8 - средний коэффициент загрузки оборудования;

no = 0,7 - коэффициент одновременной работы оборудования;

Кс = 0,95 -коэффициент потерь в электросети;

Кд = 0,85 - КПД электродвигателей.

Общие затраты на электроэнергию:

Wэ = (80,5•1930•0,8•0,7) / 0,95•0,85 = 87004,4 кВт•ч.

С э = 2,5 • 87004,4 = 217511 руб./год.

Затраты на сжатый воздух низкого давления для сдува стружки, определяем по формуле:

Ссв = Цсв • Qсв , (100)

где Цсв - стоимость 1 м3 сжатого воздуха (1 м3 - 0,93 р.);

Qсв ? годовой объем расхода сжатого воздуха, м3.

Qсв ? принимаем 1 м3 воздуха на единицу продукции.

Затраты воздуха на весь объем выпуска:

Qсв = qсв•N

где, qсв - расход воздуха для одной детали qсв =20

N - количество деталей

Qсв = 20•4000 = 80000 м3.

Годовые затраты на сжатый воздух:

Ссв =0,93•80000 = 74400 руб./год.

Затраты на СОЖ. С учетом, что в сутки необходимо обновить 20% всего объема СОЖ, имеем годовой объем СОЖ 9208 л. По данным преддипломной практики цена 1 л СОЖ составляет 30,50 руб. и таким образом, затраты на СОЖ:

Ссож = 9208•30,50 = 276000 руб./год.

Амортизацию оборудования и транспортных средств определяем по результатам предыдущих расчетов (12% от первоначальной стоимости оборудования): 906608,64 руб./год.

Затраты на текущий ремонт и обслуживание оборудования принимаем в размере 3% от первоначальной стоимости оборудования: 226652,16 руб./год.

Затраты на износ и содержание малоценного инструмента и инвентаря принимаем по данным базового предприятия (примерно 6000 руб/год на один производственный станок). На 4 станка эти затраты составят 24000 руб/год.

Стоимость основных материалов за вычетом реализуемых отходов берем из технологической части дипломного проекта - 773,70 руб. на одну деталь (на 4000 деталей - 3094800 руб./год)

Затраты на вспомогательные материалы определяем ориентировочно по укрупненному нормативу - 400 руб. на один станок в год (на 4 станка - 1600 руб./год).

Затраты по охране труда и технике безопасности 200 руб. в год на одного рабочего:

11х200 = 2200 руб/год.

Прочие расходы составляют 5-15% от суммы затрат по всем статьям.

Рассчитанные статьи цеховых расходов сводим в таблицу 5.4, а калькуляцию цеховой себестоимости в таблицу 25.

Таблица 25 - Смета цеховых расходов

Таблица 26 - Калькуляция цеховой себестоимости

5.4 Экономическая эффективность проекта

Рассчитываем срок окупаемости капитальных вложений , год по следующей формуле:

, (101)

где К - сумма капитальных вложений, 8083927,04руб.;

П - планируемая прибыль, руб.

Планируемая прибыль берется в процентах от себестоимости продукции (20?60%).

Зная значения, рассчитываем срок окупаемости капитальных вложений:

Ток = 8083927,04 / 3361914,51= 2,4 года.

Срок окупаемости проекта составит: 2,4 года, что указывает на рентабельность разработанной в проекте технологии.

5.5 Технико-экономические показатели проектируемого участка

Для получения полного представления о характере спроектированного механообрабатывающего участка и возможности получения данных для сравнения работы однородных цехов или участков между собой и с работой более передового или базового предприятия, а также для проверки экономической целесообразности разработанного проекта необходимо иметь комплекс итоговых данных, характеризующих экономическую сторону работы спроектированного участка. Основные технико-экономические показатели работы участка сводим в таблицу 5.6.

Таблица 27 - Технико-экономические показатели проекта

Выводы: Определены основные капитальные вложения, связанные с приобретением высокопроизводительного технологического оборудования с ЧПУ. Определены основные затраты, связанные с изготовлением изделия. По результатам расчётов составляющих себестоимости единицы производимой продукции по предлагаемому варианту технологического процесса выявлено, что в случае замены устаревшего оборудования на новое и современное, капитальные затраты окупятся через два года и пять месяцев.

6. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Решение проблемы безопасности жизнедеятельности состоит в обеспечении нормальных условий деятельности людей, в защите человека и окружающей его производственной среды от воздействия вредных и опасных факторов, превышающих нормативно-допустимые уровни. Поддержание оптимальных условий деятельности и отдыха человека создает предпосылки для высокой работоспособности и продуктивности.

6.1 Описание производственного участка

Темой дипломного проекта является: изготовление блока цилиндров аксиально- поршневого насоса.

На производственном участке расположено автоматизированное оборудование с ЧПУ:

- вертикально-фрезерные центры U5-1520 с ЧПУ фирмы SPINER, в количестве 2шт.;

- отрезной станок DT-160 с ЧПУ фирмы DELTA;

- шлифовальный станок модели 3М227Ф2;

Оборудование на производственном участке размещается в соответствии с принятой организационной формой технологического процесса, т.е. в порядке последовательности выполнения технологических операций обработки, контроля и сдачи готовых деталей.

Площадь производственного участка составляет 264 м2, общая высота здания от пола до нижней выступающей части верхнего перекрытия 12 м.

На производстве располагаются следующие участки: мойки, контроля, слесарный, пульт управления транспортной системой, складская система.

Расположение оборудования, проходов и проездов гарантирует удобство и безопасность работы; возможность монтажа, демонтажа и ремонта оборудования; удобство подачи заготовок и инструментов; удобство уборки отходов.

План производственного участка изображен на рисунке 6.1.

Рисунок 5 - План участка: 1 - вертикально-фрезерный обрабатывающий центр с ЧПУ; 2 - станок настольно сверлильный; 15 -круглошлифовальный станок; 12 - установка для мойки; 9 - координатно-измерительная машина; 14 - складская система

6.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов

Анализ вредных и опасных производственных факторов проводим на производственном участке по изготовлению блока цилиндров аксиально-поршневого насоса.

В процессе изготовления детали типа «блок цилиндров» имеют место следующие опасные и вредные факторы (по ГОСТ 12.0.003-97), которые подразделяются по природе воздействия на следующие группы: физические; химические; биологические; психофизиологические.

На основе анализа нормативной документации выявлен ряд основных опасных и вредных факторов, воздействие которых может привести к травматизму или к несчастным случаям на производстве. Данные о выявленных опасных и вредных производственных факторах рассматриваемых рабочих мест станочников и операторов приведены в таблице 28.

Таблица 28 - Опасные и вредные производственные факторы на участке

6.3 Мероприятия по обеспечению безопасных условий труда

После четкой формулировки и идентификации всех опасных и вредных факторов выбраны средства защиты персонала от их возможного негативного воздействия.

6.3.1 Электробезопасность

Основными мерами безопасности от поражения электрическим током на рабочем месте являются: обеспечение недоступности токоведущих частей, находящихся под напряжением, для случайного прикосновения; защитное разделение сети; защитное заземление - преднамеренное соединение с землей металлических частей оборудования, не находящихся под напряжением в результате нарушения изоляции электроустановки, и пр.

Защитное заземление соответствует требованиям, и для электроустановок напряжением до 1000 В сопротивление защитного заземления составляет не более 4 Ом. Схема размещения контурного заземления изображена на рисунке 6.2.

Рисунок 6 - Схема расположения контурного заземления: 1 - соединяющие проводники; 2 - стена здания; 3 - внутренний заземляющий контур; 4 - внешний заземляющий контур; 5 - оборудование; 6 - заземление

Защита от прикосновения к токоведущим частям обеспечивается недоступностью токоведущих частей, находящихся под напряжением:

- токоведущие провода надёжно изолированы (сопротивление изоляции для трёхфазной сети с напряжением до 1000 В составляет 0,5 МОм) и расположены в траншее или на высоте более 3 м;

- провода, питающие оборудование, должны быть изолированы в соответствии с ГОСТ 12.1.038-82 и скрыты в металлических трубках, которые непосредственно крепятся к заземлённому оборудованию.

6.3.2 Защита от шума и вибраций

При работе технологического оборудования, электрооборудования и вентиляции на производственном участке создаётся шум, неблагоприятно воздействующий на организм человека, вызывающий психические и физиологические нарушения. Согласно ГОСТ 12.1.003-83 уровень звукового давления не должен превышать 60 Дб.

Для снижения уровня шума до нормированных значений спроектируемы следующие мероприятия:

- заключение в изолирующий кожух узлов и агрегатов (валы, зубчатые передачи), создающих в процессе работы повышенный шум;

- уменьшение зазоров в соединениях деталей, помещение зубчатых передач станков в масляные ванны;

- смазка и своевременный ремонт оборудования;

- звукоизоляция рабочего места;

- профилактическое обслуживание и своевременное проведение планово-предупредительного ремонта;

- фундаменты станков выполнены с акустическими разрывами, и пр.

- использование глушителей аэродинамического шума, снижение скоростей движения воздуха.

Кроме перечисленных мероприятий на рабочих местах могут использоваться индивидуальные средства защиты, к которым относятся: беруши, наушники. Они являются основными мерами, предотвращающими профессиональные заболевания.

6.3.3 Повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны

При обработке резанием в воздух рабочей зоны выделяются аэрозоли масел и смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). Содержание углеводородов при этом достигается 150…940 мг/м3, а аэрозоля масел 7…5 мг/м3, загрязнение одежды составляет 800…900 мг/дм3.

При работе с СОЖ необходимо соблюдать требования СП 3935-85 «Санитарные правила при работе со смазочно-охлаждающими жидкостями и технологическими смазками». Состав СОЖ на водном растворе, их антимикробная защита и пастеризация должны содержаться и производиться в строгом соответствии с требованием ГОСТ 12.3.025-80.

Периодичность замены СОЖ устанавливается по результатам контроля ее содержания, но не реже одного раза в шесть месяцев для масляных СОЖ, одного раза в три месяца при использовании водных СОЖ. Очистка емкостей для приготовления СОЖ, трубопроводов и систем подачи проводится один раз в шесть месяцев для масляных и один раз в три месяца для водных СОЖ.

С целью защиты кожного покрова от воздействия СОЖ и пыли токсичных металлов применяются дерматологические защитные средства (профилактические пасты, мази и др.). Станочники и операторы обеспечены спецодеждой и спецобувью.

6.3.4 Освещение

На участке предусмотрено естественное (через окна в наружных стенах) и искусственное освещение (с помощью осветительных приборов - лампы ДРЛ-500, предназначенные для общего освещения производственных помещений и для местного освещения применяются лампы НКС-01).

На участке соблюдаются нормы освещённости согласно требованиям СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».

Произведен расчет производственного освещения. Задачей расчета является определение потребной мощности электрической осветительной установки для создания в производственном помещении заданной освещенности.

Расчет общего равномерного искусственного освещения горизонтальной поверхности выполняется методом коэффициента использования светового потока.

Световой поток одной лампы одного светильника рассчитывается по формуле [28, с. 57]

, (102)

где ЕН - нормируемая минимальная освещенность по СНиП 23-05-95, ЕН = 300 лк;

S = 264 м2 - площадь освещаемого помещения;

z = 1,15 - коэффициент неравномерности освещения, для ламп накаливания;

kз - коэффициент запаса, зависящий от вида технологического процесса и типа применяемых источников света, kз = 1,5;

n - число светильников в помещении, шт;

?и - коэффициент использования светового потока.

Преобразуя формулу, определяем число светильников в помещении:

. (103)

Коэффициент использования светового потока, давший название методу расчета, определяем по СНиП 23-05-95 в зависимости от типа светильника, отражательной способности стен и потолка, размеров помещения, определяемых индексом помещения [29, с. 125]

, (104)

где А и В - длина и ширина помещения в плане;

Н = 3 - высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м.

Длина и ширина производственного помещения в плане равна: А = 22 м, В = 12 м.

С учетом этого получаем

По таблице определяем коэффициент использования светового потока для светильника типа УПД при коэффициентах отражения потолка ?п = 0,7 и стен ?с = 0,5: ?и = 0,46.

При напряжении 220 В, мощности 400 Вт, сроке службы 1000 ч значение светового потока принимаем ФК = 5700 лм.

Число светильников в помещении:

По стандартному ряду количество ламп принимаем n = 60 шт.

Согласно ГОСТ 6825-74 по табл. 5 [29, с. 129] выбираем стандартную лампу ЛБ40.

Располагаем 60 светильников УПД в четыре ряда по 15 светильников в каждом ряду. Это обеспечивает равномерное распределение освещенности. Общая электрическая мощность осветительной установки будет равна:

В итоге получаем, что искусственное освещение производится осветительной установкой, состоящей из 60 светильников УПД, общей электрической мощностью 24,0 кВт, что в целом обеспечивает требуемую освещенность 200 лк для IV разряда, подразряда «б» зрительной работы.

6.3.5 Микроклимат

Вентиляция помещений соответствует ГОСТ 12.2.003--74 «Оборудование производственное» и предусматривает такие условия, при которых в процессе эксплуатации производственного оборудования выбросы вредных веществ в окружающую среду не превышают норм, установленных ГОСТ, ОСТ, и требования к контролю фактического содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Фактическое содержание вредных веществ не должно превышать предельно допустимые концентрации (ПДК), установленные ГОСТ 12.1.005--76.

Помещения, в которых установлено оборудование, содержащее вредные вещества, необходимо оборудовать вентиляцией, в том числе аварийной.

На рабочих местах содержание в воздухе пыли не превышает ПДК. Вентиляционная система обеспечивает эвакуацию пыли из помещения и доведение качества воздуха до нормы. Для индивидуальной защиты от пыли применяются респираторы.

Во всех пожароопасных производственных помещениях необходимо предусмотреть непрерывно действующую приточно-вытяжная механическая, естественная или смешанная вентиляцию. Количество воздуха, необходимое для ассимиляции избытка явного тепла, влаги и выделяющихся вредных веществ и пыли, устанавливают согласно СНиП 11-33--75. Концентрация взрывоопасных газов и паров в воздухе помещения не превышает 5 % нижнего предела и обеспечивает минимальные нормы воздуха на одного человека (не менее 20 м3/чел.)

Аэродинамические испытания вентиляционных систем необходимо проводить в сроки, утвержденные графиком, но не реже одного раза в год, а также после каждого капитального ремонта или реконструкции. Испытания, измерения параметров и их обработку проводят в соответствии с ГОСТ 12.3.018--79 «Системы вентиляционные. Методы аэродинамических испытаний».

Для поддержания микроклимата в производственных помещения необходимо предусмотреть воздушные паровые и водяные системы отопления согласно СНиП II-33-75. Для производств категорий А, Б и Е необходимо предусмотреть воздушное отопление, работающее на наружном воздухе без рециркуляции; допускаются системы водяного и парового отопления, если нет опасности самовоспламенения веществ от нагревания поверхностями нагревательных приборов и трубопроводов.

6.4 Пожарная безопасность

Категорию каждого производства по пожаро- и взрыво-опасности устанавливают исходя из группы горючести обращающихся в производстве веществ, по нормам технологического проектирования или по перечням производства. По взрывной, взрыво-пожарной и пожарной опасности производства подразделяются на следующие категории: А и Б - взрывопожароопасные, В и Г - пожароопасные и Е - взрывоопасные.

От категории производства зависят огнестойкость зданий, взаимное расположение оборудования и отдельных производственных объектов, допустимые системы отопления, вентиляции и т. д.

Согласно ПУЭ производственные помещения делятся на пожароопасные (классы П-I, П-II, П-Па, П-Пб). Конструкции всех электроустановок, устанавливаемых в пожароопасных помещениях, должны соответствовать требованиям класса, к которому отнесено данное производство. Класс пожароопасности определяют руководители технологической и электрической служб проектирующей или эксплуатирующей организации.

Основные причины пожаров технического характера, возникающих на производственном участке: неисправность оборудования (короткое замыкание, перегрузки и большие переходные сопротивления); плохая подготовка оборудования к ремонту; самовозгорание промасленной ветоши и других материалов, склонных к самовозгаранию.

В производственных условиях предусмотрены средства пожаробезопасности в соответствии с ОНТП 24-86. Соблюдение противопожарного режима является необходимым условием предупреждения несчастных случаев, которые могут быть вызваны пожаром. В связи с этим предусмотрены специальные места для курения, которые должны быть значительно удалены от мест хранения и использования огнеопасных и взрывчатых веществ. Вдоль стены установленны пожарные краны на высоте 1,35 м от уровня пола.

В целом для создания условий безопасного производственного процесса на данном участке необходимо предусмотреть выполнение всех противопожарных правил. А именно:

- проведение инструктажа по технике безопасности в два этапа;

- на каждом участке имеются в наличии огнетушащие вещества и аппараты для тушения пожара: пенные огнетушители ОХВП-10; ящик с песком и совком; пожарный щит с ведрами, багром, топором, ломом и лопатой;

- при планировке учтены пути эвакуации (содержащиеся в доступном состоянии, не загороженные, не используемые под склады и т.д.);

- регулярно выполняется график планового ремонта и испытания оборудования;

- своевременно утилизируются отходы и промасленная ветошь, и пр.

В случаи возникновения чрезвычайных ситуаций на участке, разработан план эвакуации людей. План отражен на рисунке 7.

Рисунок 7 - План эвакуации людей

Вывод: В данном разделе дипломной работы были изложены требования к участку для изготовления блока целиндров. Созданные условия обеспечивают безопасную работу. На основании изученной литературы по данной проблеме, были указаны оптимальные размеры производственного участка, а также проведен выбор системы и расчет оптимального освещения производственного помещения, а также расчет уровня шума на рабочем месте.

Соблюдение условий, определяющих допустимую организацию рабочего места позволит сохранить хорошую работоспособность в течение всего рабочего дня, что повысит как в количественном, так и в качественном отношениях производительность труда.

7. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

7.1 Актуальность вопроса охраны окружающей среды

Охране окружающей среды в нашей стране и во всём мире с каждым годом придаётся всё большее значение, что обусловлено в первую очередь резким возрастанием количества вредных веществ промышленности, наносящих биосфере огромный, часто непоправимый ущерб. Становится очевидной необходимость более активной борьбы с загрязнением окружающей среды и отходами производства.

Используются как традиционные методы - очистки выбросов в воздушный бассейн и водоёмы, так и новые, более прогрессивные методы, связанные с совершенствованием техпроцесса и оборудования в направлении минимизации производственных отходов, а также принятия более действенных мер против вибрации, шума и других излучений.

В настоящее время к загрязнениям принято относить все те антропогенные факторы, которые оказывают нежелательное воздействие, как на самого человека, так и на ценные для него организмы ресурсы неживой природы. Промышленные загрязнения могут быть механическими, химическими, физическими и биологическими.

К механическим загрязнениям относятся запыление атмосферы, твёрдые частицы и разнообразные предметы в воде и почве. Химическими загрязнениями являются всевозможные газообразные, жидкие и твёрдые химические соединения и элементы, попадающие в атмосферу, гидросферу и вступающие во взаимодействие с окружающей средой. К физическим загрязнениям относят все виды энергии как отходы разнообразных производств - тепловой, механической (включая вибрацию, шум, ультразвук), световой (видимая, инфракрасная и ультрафиолетовая части спектра), электромагнитные поля, все ионизирующие излучения. Биологические загрязнения, под которыми понимаются все виды организмов, появившиеся при участии человека и наносящие вред ему самому или живой природе, в условиях машиностроения и металлообработки практически отсутствуют.

В условиях машиностроения и металлообработки наибольшее значение с точки зрения загрязнения воздушного бассейна имеют разнообразные пыли взвешенные в воздухе частицы твёрдых веществ. Промышленные пыли образуются в процессах дробления и истирания, испарения с последующей конденсацией твёрдых частиц, горения с образованием в воздухе твёрдых частиц - продуктов неполного сгорания (дым).

Для устранения загрязнения атмосферы применяются различного рода пылеуловители, фильтры и установки по очистке воздуха. Загрязнение водного бассейна происходит в основном сточными водами.

Сточными водами называются вода, использованная промышленными предприятиями и подлежащая очистке от различных вредных примесей. Загрязнения стоков разнообразны по дисперсности и агрегатному состоянию. Они могут присутствовать в сточных водах в виде химических растворов, эмульсий, взвесей. Для устранения их вредного воздействия на окружающую среду применяют всевозможные отстойники, фильтры, а также кругооборот технической воды (после использования вода подвергается очистке, а затем с незначительными добавлениями чистой воды идёт обратно на технические нужды).

Твёрдые промышленные отходы делятся на два вида: токсичные; нетоксичные.

В основной массе твёрдые отходы машиностроения и металлообработки нетоксичны - это металлические отходы, а также окалина, шлаки, зола, отходы дерева, пластмасс, резины, тара, всякого рода мусор и т. д. Примерами токсичных отходов могут служить шламы гальванических цехов и травильных участков.

Энергетические загрязнения окружающей среды включают промышленные тепловые выбросы, а также все виды воздействующих на биосферу излучений и полей. Тепловое загрязнение биосферы, являющееся следствием конвективного и радиационного теплообмена между нагретыми выбросами или технологическими установками - источниками теплоты и окружающей средой и проявляющееся в повышении температуры атмосферы, воды или почвы, в большей или меньшей степени присуще всем производствам. Большинство энергетических загрязнений, в отличие от материальных, действуют лишь в процессе их производства и не аккумулируются в природе (это не распространяется на тепловые выбросы и ионизирующие излучения, создаваемые радиоактивными веществами).

Защита окружающей среды - это комплексная проблема, требующая усилий учёных многих специальностей.

Наиболее активной формой защиты окружающей среды от вредного воздействия выбросов промышленных предприятий является полный переход к безотходным и малоотходным технологиям и производствам. Это потребует решения целого комплекса сложных технологических, конструкторских и организационных задач, основанных на использовании новейших научно-технических достижений. Важными направлениями в экологии промышленного производства следует считать:

- совершенствование технологических процессов и разработку нового оборудования с меньшим уровнем выбросов примесей и отходов в окружающую среду;

- экологическую экспертизу всех видов производств и промышленной продукции; замену токсичных отходов на нетоксичные;

- замену неутилизируемых отходов на утилизируемые;

- широкое применение дополнительных методов и средств защиты окружающей среды.

В качестве дополнительных средств защиты применяют:

- аппараты и системы для очистки газовых выбросов, сточных вод от примесей;

- глушители шума при сбросе газов в атмосферу;

- виброизоляторы технологического оборудования;

- экраны для защиты от ЭМП и др.

Эти средства защиты постоянно совершенствуются и широко внедряются в технологические и эксплуатационные циклы во всех отраслях народного хозяйства. Дополнительные средства защиты окружающей среды применяют на транспорте и передвижных энергоустановках. Это - глушители, сажеуловители, нейтрализаторы отработавших газов ДВС, глушители шума компрессорных установок и ГТДУ, виброизоляторы и т.д.

Важная роль в защите окружающей среды отводится мероприятиям по рациональному размещению источников загрязнений:

- вынесение промышленных предприятий из крупных городов в малонаселённые районы с непригодными и малопригодными для сельскохозяйственного использования землями;

- оптимальное расположение промышленных предприятий с учётом топографии местности и розы ветров;

- установление санитарно-защитных зон вокруг промышленных предприятий;

- рациональная планировка городской застройки, обеспечивающая оптимальные экологические условия для человека и растений;

- организация движения транспорта с целью уменьшения выброса токсичных веществ в зонах жилой застройки.

Неуклонный рост поступлений токсичных веществ в окружающую среду прежде всего отражается на здоровье населения, ухудшает качество продукции сельского хозяйства, снижает урожайность, преждевременно разрушает жилища, металлоконструкции промышленных и гражданских сооружений, оказывает влияние на климат отдельных регионов и состояние озонового слоя Земли, приводит к гибели флоры и фауны.

Поступающие в атмосферу оксиды углерода, серы, азота, углеводороды, соединения свинца, пыль и т.д. оказывают различное токсическое воздействие на организм человека. Машиностроительное производство отличается исключительным разнообразием создаваемых им загрязнений как материальных так и энергетических, что обуславливается не меньшим разнообразием исходных материалов, применяемых технологических процессов. При этом характер воздействия различных подразделений завода на окружающую среду различен.

7.2 Выбор системы вентиляции

Проектируемый участок находится в механическом цехе, т.е. на его территории отсутствует такие вредные производства как литье, штамповка, термическая, химико-термическая обработка, сварка. Поэтому к вредным химическим факторам в нем можно отнести: испарения СОЖ и мелкодисперсную пыль, которая образуется в процессе резания металлов, заточки инструмента.

Задачей любого вентиляционного устройства является создание производственных помещениях воздушной среды, удовлетворяющей санитарно-гигиеническим требованиям и условиям производства, что достигается удалением из помещений загрязнённого воздуха и заменой его свежим (наружным), то есть обеспечением необходимого воздухообмена.

Наиболее простой способ вентиляции - естественное проветривание, то есть смена воздуха в помещениях через неплотности в ограждениях благодаря возникающей разности давлений снаружи и внутри помещений (неорганизованная вентиляция). Указанный воздухообмен зависит от случайных факторов - силы и направления ветра, температур снаружи и внутри здания и пр. Кроме того, неорганизованная вентиляция осуществима в небольшом объёме.

Для обеспечения постоянного воздухообмена, требуемого по условиям поддержания чистоты воздуха в помещении, необходима организованная вентиляция. Организованная естественная вентиляция - это открывание фрамуг окон и фонарей (аэрация) или применение каналов (канальная система вентиляции). При этом перемещение воздуха, как и при неорганизованной вентиляции, происходит благодаря разности давлений, обусловленной разностью плотностей наружного и внутреннего воздуха. В связи с незначительностью располагаемого давления радиус действия канальной системы ограничен.

Система вентиляции, в которых воздух перемещается при помощи вентилятора, называются системами с механическим побуждением. Системы вентиляции, с помощью которых грязный воздух удаляется из помещения, называются вытяжными. Системы вентиляции, обеспечивающие подачу в помещение наружного воздуха, подогреваемого в холодный период года, называются приточными. Вытяжные системы вентиляции в зависимости от места подачи наружного воздуха подразделяются на местные, общеобменные и комбинированные. При местной вытяжной вентиляции загрязнённый воздух удаляется прямо из мест его загрязнения. При общеобменной вытяжной вентиляции воздух удаляется независимо от мест образования вредных выделений. При комбинированной вытяжной вентиляции используется как местная, так и общеобменная вытяжка.

При местной вытяжке обеспечивается надёжный эффект вентиляции при меньших объёмах удаляемого воздуха, поэтому она является более экономичной, чем общеобменная, но её устройство не всегда возможно. Местная приточная вентиляция может быть выполнена в виде воздушного душа - струи воздуха, направленной на человека. К местной приточной вентиляции относят и так, называемые «воздушные оазисы» - приточный воздух подаётся на отгороженную боковыми щитами часть рабочей площадки.

Как местную приточную вентиляцию можно рассматривать и воздушную завесу, предназначенную для защиты помещения от поступления в него в холодное время года наружного воздуха. Канал, через который поступает воздух, размещают снизу или сбоку ворот.

Вентиляцию, обеспечивающую организованный приток и удаление воздуха, называют приточно-вытяжной. В холодное время года приточный воздух подогревают. В отдельных случаях с целью сокращения эксплуатационных расходов на нагревание воздуха применяют так называемые системы вентиляции с частичной рециркуляцией, в которых к поступающему снаружи воздуху подмешивается внутренний. Между входом приточной и выходом вытяжной вентиляции устанавливают воздуховод и 3 дополнительных клапана. Рециркуляцию можно осуществлять когда: 1) В выбрасываемом воздухе нет токсичных веществ; 2) Концентрация примесей в выбрасываемом воздухе ? 0.3 ПДК.

Приточные системы организованной вентиляции состоят из следующих конструктивных элементов:

- воздухоприёмного устройства, через которое наружный воздух поступает в систему;

- приточной камеры, в которой размещаются вентилятор с электродвигателем и предназначенные для соответствующей обработки воздуха устройства (для изменения его влажности, температуры, очистки от пыли);

- сети воздуховодов, по которым воздух от вентилятора направляется в отдельные помещения;

- приточных отверстий или насадок, через которые воздух поступает в помещение;

- жалюзийных решёток или сеток, устанавливаемых при выходе воздуха из приточных отверстий;

- регулирующих устройств (дроссель-клапанов или задвижек), устанавливаемых в воздухоприёмных отверстиях и на ответвлениях воздуховодов.

Вытяжные системы с механическим побуждением состоят из следующих конструктивных элементов:

- вытяжных отверстий, снабжённых жалюзийными решётками или сетками, через которые удаляется воздух из помещения;

- воздуховодов, по которым воздух, удаляемый из помещений, транспортируется в вытяжную камеру;

- вытяжной камеры, в которой устанавливается вентилятор с электродвигателем;

- устройств для очистки воздуха, если таковые необходимы (удаляемый воздух подвергают очистке при особом загрязнении его или подаче его на рециркуляцию);

- вытяжной шахты, через которую воздух удаляется в атмосферу;

- регулирующих устройств (дроссель-клапанов или задвижек).

Отдельные установки организованной вентиляции могут не включать всех указанных выше элементов. Например, приточные системы не всегда оборудуются фильтрами и устройствами для изменения влажности воздуха, а иногда приточные и вытяжные установки могут не иметь сети воздуховодов. В системах вентиляции с естественным побуждением отсутствуют вентиляторы с электродвигателями. Как правило, вытяжные отверстия должны располагаться ближе к местам загрязнения воздуха. Для регулирования количества воздуха, поступающего и удаляемого через отверстия, необходимо предусматривать соответствующие регулирующие устройства. Наиболее часто в приточных и вытяжных отверстиях устанавливают решётки с подвижными жалюзи. Воздуховоды должны быть малотеплопроводными, воздухонепроницаемыми и огнестойкими.

Наиболее рациональной формой сечения воздуховодов является та, которая при одинаковой площади имеет минимальный периметр. Чем меньше периметр, тем меньше сопротивление трению. Таким образом, наиболее рациональной формой сечения воздуховодов следует считать круглую, затем квадратную и прямоугольную.

Металлические воздуховоды отличаются наиболее гладкой поверхностью и тем самым наименьшим сопротивлением трению. Если в воздухе, транспортируемом по воздуховодам, имеются химически агрессивные пары или газы, воздуховоды должны изготовляться из материалов, стойких против вредного действия таких паров и газов, например из керамики, нержавеющей стали, винипласта и пр.

В системах с естественной вентиляцией ввиду незначительного гравитационного давления длину сборных каналов принимают не более 8 метров. В пределах не отапливаемых помещений вентиляционные каналы изолируют. Воздухоприёмные устройства располагают таким образом, чтобы поступающий в них наружный воздух по возможности не был загрязнён. Конструктивное оформление воздухоприёмных устройств должно быть увязано с архитектурой здания. Чтобы предназначенный для вентиляции воздух был достаточно чист, необходимо располагать воздухоприёмное устройство на расстоянии 10-12 метров от загрязнённых мест (котельных, уборных, столовых и пр.) и осуществлять воздухозабор на высоте не менее 2 метров от поверхности земли.

При механическом побуждении скорость движения воздуха в воздухоприёмных каналах принимают в пределах 2-5 м/с, а в вытяжных шахтах - в пределах 1,5-8 м/с. Приточные и вытяжные камеры желательно располагать центрально по отношению к обслуживаемым помещениям. Размеры камер назначают из условия возможного размещения вентиляционного оборудования, удобства производства монтажных работ и эксплуатации. Высота приточных камер должна быть не менее 1,8 метра, ширина проходов между оборудованием - не менее 0,7 метра. Стенки камер выполняют из огнестойкого материала с гладкими поверхностями для облегчения удаления пыли и грязи. Желательно, чтобы камеры имели естественное освещение. Приточные камеры систем вентиляции с естественным побуждением располагают в подвальных помещениях. Рассмотрев различные системы вентиляции, проанализировав особенности технологического процесса и условия производства, оснащаем производственное помещение системой приточно-вытяжной вентиляции (рисунок 8).

Рисунок 8 - Приточно-вытяжная вентиляция с рециркуляцией: 1 - воздухозаборное устройство. 2 - устройство для очистки от примесей (фильтр). 3 - калорифер для подогрева. 4 - вентилятор. 5 - приточные отверстия. 6 - вытяжные отверстия. 7 - вентилятор. 8 - устройство для очистки. 9 - устройство для выброса воздуха

Клапаны служат для регулировки свежего и вторичного воздуха. Через приточные отверстия 5 воздух подается в определенные места производственного помещения. Устройство для выброса воздуха 9 располагают обычно на высоте 1-1,5м выше конька производственного здания. Свежая порция воздуха в таких системах обычно составляет 20…10 % общего количества подаваемого воздуха.

7.2.1 Рукавный фильтр для очистки газовых выбросов

Аппараты очистки вентиляционных и технологических выбросов в атмосферу делятся на: пылеуловители (сухие, электрические, фильтры, мокрые); туманоуловители (низкоскоростные и высокоскоростные); аппараты для улавливания паров и газов и аппараты многоступенчатой очистки. Их работа характеризуется рядом параметров, основными из которых являются эффективность очисти, гидравлическое сопротивление и потребляемая мощность.

Широкое применение для очистки газов от частиц получили сухие пылеуловители - циклоны различных типов.

Электрическая очистка - один из наиболее совершенных видов очистки газов от примесей, несущих на себе заряд (воздух, проходя по трубопроводу, подвергаясь термическому воздействию, рентгеновскому излучению в естественном фоне, всегда содержит заряженные частицы).

Фильтры получили очень широкое распространение в промышленности преимущественно для тонкой очистки газов. Работа фильтров основана на прохождении очищаемого потока сквозь пористую среду (используют зернистую, гранулированную засыпку, искусственные и естественные ткани, войлок, губчатую резину, спирали, сетки, пористую керамику и т.д.). Существует большое разнообразие фильтров.

В условиях рассматриваемого производственного цеха необходимо применение сухой очистки газовых выбросов. Широкое распространение в промышленности получили рукавные фильтры (рисунок 9).

Рисунок 9 - Рукавный фильтр: 1 -- рукав; 2 -- корпус; 3 -- выходной патрубок; 4 -- устройство для регенерации; 5 -- входной патрубок

Нуждающийся в очистке газовый поток вводится в рукавный фильтр через входной патрубок 5 и проходит через рукава 1, расположенные вертикально в корпусе 2 фильтра. Перпендикулярно направлению очищаемого газового потока подается газ на продувку (через специальный боковой патрубок). Далее газ поступает в устройство для регенерации 4, после чего через выходной патрубок 3 из фильтра в атмосферу выводится уже очищенный газ.

Аппараты мокрой очистки газов -- мокрые пылеуловители -- имеют широкое распространение, так как характеризуются высокой эффективностью очистки от мелкодисперсных пылей с dч ? 0,3 мкм, а также возможностью очистки от пыли нагретых и. взрывоопасных газов. Однако мокрые пылеуловители обладают рядом недостатков, ограничивающих область их применения: образование в процессе очистки шлама, что требует специальных систем для его переработки; вынос влаги в атмосферу и образование отложений в отводящих газоходах при охлаждении газов до температуры точки росы; необходимость создания оборотных систем подачи воды в пылеуловитель. Аппараты мокрой очистки работают по принципу осаждения частиц пыли на поверхность либо капель, либо пленки жидкости. Осаждение частиц пыли на жидкость происходит под действием сил инерции и броуновского движения.

7.3 Расчет системы вентиляции

Рассчитываем диаметр циклона, мм.:

(105)

где Q - объем очищаемого газа, м3/с;

?оп - оптимальная скорость газа в сечении циклона, м/с.

Округляем полученное значение диаметра циклона до стандартного D=0,8 м.

Определяем действительную скорость газа в циклоне, м/с:

(106)

где n - количество циклонов, принимаем 1 циклон.

Определяем величину эффективности очистки газов в циклоне:

(107)

где - табличная функция от параметра х, принимаем 0,5793.

Таким образом получаем, что диметр циклона для эффективной очистки воздуха должен быть 0,8 м. (800 мм.), такому диаметру соответствует Циклон-3, с диаметром 974 мм. и производительностью 3900-5200 м3/ч.

Твердые цеховые отходы представлены металлоломом, металлической стружкой, обрезками, использованной тарой, упаковкой, производственным мусором. Такие отходы представляют опасность для территории и утилизируются как металлический лом в соответствии с ГОСТ 2787-75 «Лом и отходы черных металлов. Шихтовые. Классификация и технические требования»

Бронзовая стружка образующаяся при обработке детали полностью утилизируется.

Определим количество стружки в сутки по формуле:

(108)

где G - масса единицы продукции, кг;

- коэффициент использования материала;

П - программа выпуска изделий в сутки, с учетом запаса.

Определяем отходы металла по формуле:

Следовательно, при изготовлении одной детали уходит 0,585 кг. в стружку, которую в последствии можно будет переработать, получая другую продукцию.

Определяем коэффициент безотходности:

(109)

где m - масса утилизируемых отходов, кг.;

M - общая масса отходов, кг.

.

Исходя из коэффициента безотходности получаем безотходное производство.

Определяем отходность изделия:

(110)

Отходность изделия равна еденице, следовательно производство безотходное.

Что соответствует молоотходному производству.

Источников загрязнения излучением на механическом участке не имеется.

Источников теплового загрязнения на участке не имеется.

Вывод: В разделе проведён анализ возможных загрезняющих факторов, действующих на участке. Была выбрана система приточно-вытяжной вентиляции и произведен ее расчет для производственного помещения. Для очистки вентиляционных и технологических выбросов выбран рукавный фильтр.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Тема дипломного проекта посвящена разработке технологического процесса изготовления блока цилиндров аксиально-поршневого насоса типа 210, в условиях крупносерийного производства. Объем выпуска - 4000 штук в год. В аналитической части дипломного проекта рассмотрены принципы обработки на станках с ЧПУ, а также общие сведения об аксиально-поршневых насосах.

При дипломном проектировании, выполнен следующий объем работ:

- на основании анализа детали, выбран рациональный метод получения заготовки и маршрут его обработки для условий крупносерийного производства;

- сформированы операции технологического процесса, выбрано оборудование, режущий инструмент и оснастка;

- рассчитаны припуски и режимы резания для обработки основных поверхностей распределителя при механической обработке, а также определена трудоемкость основных операций;

- сконструировано приспособление для выполнения сверлильной операции на вертикально-фрезерном обрабатывающем центре SPINNER U5-1520 с ЧПУ;

- спроектирован инструмент двухступенчатое сверло для отверстия O19, O22;

- выполнен расчет производственного участка и разработан раздел организации производства;

- разработан раздел безопасности жизнедеятельности, работающих на участке;

- выполнен расчет экономической эффективности проекта.

Расчеты показали целесообразность создания производственного участка для крупносерийного производства детали типа блок цилиндров при объеме выпуска 4000 шт. в год и окупаемости капитальных затрат за 2,4 года.

список используемых источников

1. Аверченков, В.И., Горленко, О.А., Ильицкий, В.Б. Сборник задач и упражнений по ТМС: Учеб. Пособие / Под общ. ред. О.А. Горленко. - М.: Машиностроение, 1988. - 192 с.

2. Справочник технолога - машиностроителя. В 2-х т. Т.1 / Под ред. А. М. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, А. Г. Суслова.-5-е изд., исправл.-М.: Машиностроение-1, 2003. - 912с., ил.

3. Гузеев, В.И., Батуев, В.А., Сурков, И.В. Режимы резания для токарных и сверлильно - фрезерно - расточных станков с числовым программным управлением: Справочник / Под ред. В.И. Гузеева. М.: Машиностроение, 2005. 368 с.

4. Справочник технолога - машиностроителя. В 2-х т. Т.2 / Под ред. А. М. Дальского, А. Г. Суслова, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. - 5-е изд., исправл.-М.: Машиностроение-1, 2003. - 944с., ил.

5. Сысоев, С. К., Левко, В. А., Сысоев, А. С. Дипломное проектирование по технологии машиностроения: Учеб. пособие. - Красноярск: САА, 1999. - 80с.

6. Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. Т.1, Т. 2 / Под ред. Б. Н. Вардашкина. - М.: Машиностроение, 1984.

7. Егоров, М.Е. Основы проектирования машиностроительных заводов. М.Е. Егоров.- М.: Высш. шк., 1969. - 480 с.

8. Кутай А.К., Романов А.Б., Рубинов А.Д. Справочник контрольного мастера/ Под ред. А.К. Кутая.-Л.: Лениздат, 1980.-304 с., ил

9. Алексеев, Г.А. и др. Конструирование инструмента / Под общ. ред. Г.А. Алексеева. - М.: Машиностроение, 1979. - 279 с.

10. Великанов, К. Н. Экономика и организация производства в дипломных проектах / К.Н. Великанов. - М.: Машиностроение, 1989. - 190 с.

11. Суслов, А. Г. Технология машиностроения. - М.: Машиностроение, 2004 г. - 400с.

12. Металлорежущие инструменты/Г. Н. Сахаров, О. Б. Арбузов, Ю. Л. Боровой и др. - М.: Машиностроение, 1989. - 328с.: ил.

13. Обработка металлов резанием: Справочник технолога / Под общ. ред. А.А. Панова. - М.: Машиностроение,1988. - 736 с.: ил.

14. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. 3 т. 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1973. 1-3 т.

15. Горошкин, А.К. Приспособления для металлорежущих станков: Справочник. 6-е изд. - М.: Машиностроение, 1971. - 384 с.

16. Горбацевич, А.Ф., Шкред, В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. - Минск: Высшая школа, 1975. - 289 с.

17. Корсаков, В.С. Основы конструирования приспособлений. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1983. - 277с.

18. Общемашиностроительные нормативы режимов резания. Справочник: в 2-х т.: Т1 / А.Д. Локтев, И.Ф. Гущин, В.А. Батуев и др. - М.: Машиностроение, 1991. - 640с.

19. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов: Справочник. / Под общ. ред. В.И. Баранчикова. - М.: Машиностроение, 1990.

20. Справочник инструментальщика. И.А. Ординарцев и др. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1987. - 846с.

21. Худобин, Л.В., Гурьяхин, В.Ф., Берзин, В.Р. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учеб. пособие. - М.: Машиностроение, 1989. - 288с.

22. Мосталыгин, Г.П., Толмачев, Н.И. Технология машиностроения. - М.: Машиностроение, 1990: Учебник для вузов по инженерно-экономическим специальностям - 288с.: ил.

23. Журавлев, В.Н., Николаева, О. И. Машиностроительные стали: Справочник. - 4-е изд., перераб. доп. - М.: Машиностроение, 1992. - 480с.

24. ГОСТ 7607-74. Отливки стальные, чугунные, допуски, припуски, напуски. - Минск : Межгос. Совет по стандартизации, метрологии и сертификации; М.: Изд-во стандартов . - 28с.