Проектирование цеха ремонта поршневых компрессоров (ANNOT2)

Посмотреть архив целиком

Аннотация


В дипломном проекте разработан проект участка для обработки деталей типа тел вращения (валков и валов для трубосварочных станов) в условиях Московского трубного завода.

В технологической части приведены и обоснованы варианты технологических процессов по обработке валка и вала трубосварочного стана.

В расчете цеха выполнены расчеты по определению количества оборудования, рабочих и т. д.; технико-экономические показатели участка.

В конструкторской части проекта приведены конструкции приспособления для алмазного выглаживания фасонных поверхностей на станке с ЧПУ, приспособления для затачивания алмазных выглаживателей.

В исследовательской части проведено исследование динамики формообразования поверхности при алмазном выглаживании с державкой вращающегося типа.

В организационно-экономической части приведен технико-экономический анализ проектируемого участка, технико-экономическое обоснование проектируемого участка, определены технико-экономические показатели участка.

В разделе охраны труда дан анализ проектируемого техпроцесса с точки зрения соблюдения необходимых норм по технике безопасности и санитарных норм; рассчитано заземляющее устройство.

В разделе охраны окружающей среды дан анализ техпроцесса с точки зрения защиты воздуха и водоемов от пыли, загрязнений, рассчитано количество твердых отходов, производимых участков.















Введение.


В настоящее время переходного периода к капиталистическим методам производства к предприятиям предъявляются новые требования: уметь находить свою нишу“ на рынке среди других конкурирующих предприятий, расширять масштабы технического перевооружения и реконструкции, переоснащение их новой высокоэффективной техникой, внедрять прогрессивные технологии, научную организацию труда. В соответствии с этим спроектирован участок для обработки валков и валов с использованием новых методов обработки: алмазного точения и выглаживания. Это позволяет исключить многочисленные шлифовальные станки и снизить вредность от пыли. Алмазное выглаживание обладает определенными преимуществами по сравнению с другими методами поверхностного пластического деформирования. Алмаз имеет высокую теплопроводность и низкий коэффициент трения по металлу. При обработке заготовок выглаживанием уменьшается в несколько раз шероховатость поверхности и улучшаются физико-механические свойства поверхностного слоя(микротвердость, микроструктура, напряженное состояние). Износостойкость деталей может повышаться на 20-40 процентов, сопротивление усталости на 30-70 процентов, сопротивление контактной усталости на 20-40 процентов. В связи с этим и применен новый метод отделочной обработки.































  1. Исходные данные.




















  1. Рабочие чертежи деталей.

  2. Данные по программам выпуска и размеров партий.

  3. Режим работы цеха. Задан двухсменный.

  4. Перечень существующего оборудования( технологического, транспортного, подъемно-транспортного.)

  5. Существующая планировка РМЦ.

  6. Заводской тех процесс без документации.


Имеющееся оборудование на РМЦ:


  • станок токарно-винторезный 1М63*2шт

  • станок токарно-винторезный 163*2шт

  • станок токарно-винторезный 165*1шт

  • станок вертикально-сверлильный 2Н118*1шт

  • станок вертикально-сверлильный 2Н135*2шт

  • станок радиально-сверлильный 2Н55*1шт

  • станок продольно-строгальный 7210*1шт

  • станок долбежный 75420*1шт

  • станок зубофрезерный 5А325*2шт

  • станок горизонтально-фрезерный 6Н82Г*1шт

  • станок вертикально-фрезерный 6Н12П*1шт

  • станок внутришлифовальный 3А228*3шт

  • станок круглошлифовальный 3Б161*4шт

  • станок плоскошлифовальный 3Б724*1шт

  • станок круглошлифовальный 3А164*2шт

  • наплавочная установка на базе токарного станка А580*1шт

  • стол сварочный L=10020*2шт

  • молот паровоздушный G=1000 кг; М1340*1шт

  • станок отрезной 872А*1шт

  • кран подвесной электрический Q=2 т; l=6м*4шт

  • кран подвесной электрический Q=3 т; l=6м*4шт

  • высокочастотная установка ВЧГ-2-100/0066*1шт

  • соляная печь СП 60 120*1шт

  • электропечь шахтная ПН-32*1шт

  • электропечь шахтная 020*1шт

  • электропечь Н30*1шт

  • бак масляный закалочный 1,5*1,0*1шт

  • бак водяной закалочный 1,5*1,0*1шт






Тип производства.


В качестве исходных данных для расчета приняты результаты анализа действующего в РМЦ МТ3 производства.

Небольшой размер деталей одного типоразмера, обрабатываемых за год( 4шт ), большая номенклатура выпуска определяют мелкосерийный тип производства.











































  1. Технологическая часть.


























    1. Анализ исходных данных.


Назначение детали.


Прокатный валок является сменным технологическим инструментом трубосварочного стана. Его назначение – проводить формообразование трубы из плоского листа.

Валки устанавливаются в клетях трубосварочных станов. Валки, технология изготовления которых рассмотрена в данном дипломном проекте, являются формовочными.


Программа выпуска.


Предусматривается выпуск валков в количестве 7095 шт/год. Среднее число одинаковых валков – 4шт. Таким образом, надо разработать и изготовить более 1770 типоразмеров валков в год.


Технические требования по изготовлению валков.


  1. Точность размеров.

  2. Шероховатость размеров R01 0,4 – 1,6 .

  3. Биение ручья относительно базового отверстия 0,03 мм.

  4. Отклонение от перпендикулярности торцовых поверхностей от базового отверстия не более 0,01 мм.

  5. Точность параметров профиля полуосей по 9 квалитету.


Из технических требований видно, что основной задачей является обработка профиля и обеспечение требуемой точности расположения баз.















2.2. Анализ технологичности конструкции валка.

Валок калибровочной клети относится к детали типа дисков.

Это –тело вращения, все поверхности которого необходимо выполнить с большой точностью и малой шероховатостью.

Это увеличивает трудоемкость механической обработки и вызывает необходимость в дополнительных операциях и переходах.

Наличие фасонного профиля требует применения специальной технологической оснастки.

Отверстие сквозное позволяет вести обработку на проход и базировать деталь, чем соблюдается принцип совмещения измерительной и технологической баз, а также принцип постоянства баз.

Для получения шпоночного паза необходим специальный инструмент, что усложняет обработку.


Выбор материала и метода получения заготовки.

Материал валка – сталь Х12М ГОСТ 5950-73- относится к инструментальным сталям, имеет пониженную обрабатываемость резанием. Шлифуемость – удовлетворительная. Учитывая форму деталей, материал, мелкосерийный тип производства и производственные связи МТ3 с поставщиками, на основании опыта работы завода выбираем заготовку: кованый прокат круглого сечения. Резка металла осуществляется дисковой пилой на круглопильном станке в заготовительном отделении.



















2.3.Выбор основных технологических методов обработки.


При обработке основных поверхностей проблем не возникает.

Варианты возможны при обработке фасонной поверхности.

Методы обработки фасонной поверхности.

  1. Обработка на станках с ЧПУ точением с последующим алмазным выглаживанием профиля. Этот метод рассматривается в дипломном проекте.

  2. Обработка на универсальном оборудовании с использованием шаблонов.

  3. Обработка на универсальном оборудовании с использованием специальных приспособлений.

  4. Анодно-механическая обработка.

  5. Электроимпульсная обработка.
























Выбор технологических баз.


Основными принципами выбора баз являются :

  1. Принцип совмещения измерительной и технологической баз.

  2. Принцип постоянства баз.

  3. Принцип последовательной смены баз.




































В качестве черновой базы выбраны наружная цилиндрическая поверхность и торец. На этой установке обрабатывается технологическая база для дальнейшей обработки – отверстие и торец.

Затем от этой базы обрабатываются другой торец ( перед тем как был протянут шпоночный паз – базой служили уже обработанные поверхности ) и фасонная поверхность.

После термообработки на станке с ЧПУ обрабатывается технологическая база – отверстие. Закрепление за цилиндрическую поверхность и торец. Далее деталь сажается на разжимную оправку и обрабатываются остальные поверхности. Этим обеспечивается принцип совмещения измерительной, технологической и конструкторской баз. Затем выполняется алмазное выглаживание фасонной поверхности.






























2.4. Проектирование маршрута обработки.

На основе принципов выбора баз, изложенных выше, проектируется маршрут обработки. Учитывая высокую жесткость заготовки, осуществляется максимальная концентрация обработки, т.е. совмещение в одной операции черновой и чистовой обработок.






































2.5. Расчет принципов на механическую обработку.


Рассчитаем припуски расчетно-аналитическим методом (РАМОП), разработанным профессором В. М. Кованом. Используется метод автоматического получения размеров.

Минимальный припуск на обработку рассчитаем по формуле


2Zimin=2[(Rzi-1+Ti-1)+2i-1+2i],


где Rzi-1 высоты неровностей профиля на предшествующем переходе;

Ti-1глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе;

i-1 суммарные отклонения расположения поверхности ( отклонения от параллельности, перпендикулярности, и т.д. )

i – погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.
























Расчет припусков на обработку наружной поверхности валка.



Маршрут

обработки

Элементы

припуска, мкм

Расчет

припуска

2Zb min, мм

Расчет

размер

мм

Допуск

, мм

Размеры

загот. мм

Пред. знач.

припуска


Rzi-1

Ti-1

i-1

i

max

min

Zmax

Zmin

Заготовка

-

-

-

-

-

168,137

1800

170,0

168,2

-

-

Черновое

обтач.

10

00

45

200

2490

165,046

630

165,68

165,05

4,32

3,15

Чистовое

обтач.

63

60

3

0

252

164,794

160

164,96

164,80

0,72

0,25

Тонкое

обтач.

32

30

45

20

246

164,413

100

164,60

164,50

0,36

0,3

Алмазное

выглаж.

6,3

-

0

0

-

164,4

100

164,50

164,40

0,1

0,1


Заготовка : кованый прокат.

А. Заготовка.

Кривизна заготовки к=к*lк=0,5*90=45мкм

Б. Черновое обтачивание.

черн=0,06*к=0,06*45=2,7мкм

В. Чистовое обтачивание.

чист=0,04*2,70 ; После т.о. погрешность.

чист=0,5*90=45мкм ;

чист =45мкм

Г. Тонкое обтачивание.

тонк=0,03*0,8=0,02мкм0

Д. Алмазное выглаживание.

База прежняя ; i-1=0 ; =0


Погрешности установки.

А. Черновое обтачивание – погрешность установки на оправке =200мкм.

Б. Чистовое обтачивание - погрешность установки на оправке =20мкм.

Проверка.

Zобщ max-Zобщ min=заг-гот.дет.

5,5-3,8=1,7

1800-100=1700

Совпадает.



2.6. Расчет оправки с упругими шайбами.

1) Сила резания Pzyx=10*Cp*tx*Sy*vn*Kp

Pzyx=10*300*0,251*0,060,75*70-0,15*2=96 Н ( 9,6 кГс )

Крмрррргр2

2) Крутящий момент Мкр=D/2*P=0.082*96=7.8 Нм

3) Для оправки с Dmin-Dmax=63-80

Pст=7000 Н ; Мкр=30 Нм, видно, что оправка подходит.



Расчет припусков на обработку отверстия валка 65+0,03


Маршрут

обработки

Элементы

припуска, мкм

Расчет

припуска

2Zb min, мм

Расчет

размер

мм

Допуск

, мм

Размеры

загот. мм

Пред. знач.

припуска


Rzi-1

Ti-1

i-1

i

аmin

аmax

Zmax

Zmin

Сверление


-

-

-

-

30 000

30,086

210

29,79

30,0

-

-

Рассверл.


50

70

-

0

34 000

64,086

300

63,80

64,1

33,91

34,00

Предвар.

растач.

63

80

84

0

454

64,54

300

64,3

64,6

0,50

0,50

Чистовое

растач.

40

50

5

0

190

64,73

74

64,656

64,73

0,356

0,13

Окончат.

растач.

20

20

45

100

300

65,03

19

65,011

65,03

0,355

0,3


А) Сверление.

Суммарные отклонения =(y*l)2+C2o , где

Со смещение оси отверстия ;

y – значение увода оси сверла ;

l – длина просверливаемого отверстия.

=(0,9*88,5)2+252=83,5мкм

Б) Предварительное растачивание.

предв=0,06*=0,06*83,5=5мкм

В) Чистовое растачивание.

чист.=0,04*5=0,2мкм0 ;

Коробление после т.о. ;

кор.=0,5*88,5=45мкм

Г) Окончательное растачивание.

Погрешность от установки в трехкулачковый патрон =100мкм

Заносим все в таблицу.


Расчет припусков на обработку торца валка.


Маршрут

обработки

Элементы

припуска, мкм

Расчет

припуска

2Zb min,

мкм

Расчет

размер


Допуск

, мкм

Размеры

загот. мм

Пред. знач.

припуска


Rzi-1

Ti-1

i-1

i

max

min

Zmax

Zmin

Отрезка

-

-

-

-

-

86,584

2 000

89,0

87,0

-

-

Черн. подр.

торца

20

0

1,7

100

300

86,284

630

86,92

86,29

2,08

0,71

Чист. подр.

торца

50

50

-

-

100

86,184

100

86,30

86,20

0,62

0,09

Окон. подр.

торца

32

30

100

100

204

85,98

40

86,02

85,98

0,28

0,22


  1. Резка прутка производится на отрезном станке дисковой пилой.

рез=н*Д=0,01*170,0=1,7мкм

при зажиме в трехкулачковом патроне i=100мкм.

  1. Окончательная подрезка торца.

После т.о. i-1=100мкм ; i=100мкм.


Результаты заносим в таблицу.


Технологический контроль качества валка.


Контроль осуществляется контролером и производственными рабочими. Контроль фасонной поверхности достаточно проблематичен. В данном проекте предлагается контролировать фасонную поверхность с помощью специальной машины. По двум координатам передвигается по программе щуп и выдает отклонение. На выходе ЭВМ выводящая параметры , k и точность расположения, т.е. точность по двум осям и углу.













2.7. Расчет режимов резания при обработке валка.

Операция 005.Отрезная.

Назначаем табличные значения.

Sz=0,05мм/зуб ; Z=200 ; S0=10мм/об ; V=14м/мин

n=1000*V/(*D)=1000*14/(3,14*315)=14об/мин

t0=P/(S0*n)=170/(10*14)=1,22мин

tш-к=(t0+tв)*(1+(++)/100)+tn3, где

t0основное время;

tв – вспомогательное время;

,, - коэффициенты, определяющие соответственно время технического обслуживания, организационного обслуживания и время перерывов в работе. Значения берем по нормативам.

tn3 – подготовительно-заключительное время;

n – число заготовок в партии, шт.

tш-к=(1,22+0,5)(1+(6+5+2,5)/100)+(5+10)/28=1,96мин ;


Операция 010.Токарная с ЧПУ.

Переход 1.Подрезка торца.

t1=2,08мм; t2=0,62мм; S0=0,8мм/об;

Определим скорость резания по формуле

V=Cv/(Tm*tx*Sy)*Кv; где

Т – стойкость резца;

t0глубина резания;

S – подача.

V=47/(450,20*2,080*0,80,8)*0,8*1*1,9=39,840м/мин;

Kv=Kмv*Kпv*Kиv , где

Kмvкоэффициент, учитывающий материал заготовки;

Kмvкоэффициент, учитывающий состояние поверхности;

Kмvкоэффициент, учитывающий материал инструмента.

Kмv=Kг*(750/в)Пv , где

Kгкоэффициент,

в – временное напряжение;

nvпоказатель степени.

Kмv=0,8*(750/710)1,25=0,8

n=1000*V/(*D)=1000*40/(3,14*170)=75об/мин;

t0=D/(2*n*S0)=170/(2*75*0,8)=1,42мин;







Переход 2.Сверление.

S0=0,35мм/об; t=15мм;

М=Cv*Dq*Kv/(Tm*Sy)=9,8*300,4*0,24/(500,2*0,350,5)=7,1м/мин

Kv=Kмv*Kиv*Klv=0,79*0,3*1,0=0,24

Kмv=Kг*(750/в)Пv=0,75*(750/710)0,9=0,79

n=1000*V/(*D)=1000*7,1/(3,14*30)=75,3об/мин

t0=94/(75,3*0,35)=3,4мин.

Переход 3.рассверливание.

S0=2*0,35=0,7об/мин; t=17мм; v=7,1м/мин;

n=1000*7,1/(3,14*65)=35об/мин; t0=94/(35*0,7)=3,7мин.

Переход 4. Растачивание отверстия.

S0=0,17об/мин; v=60м/мин;

n=1000*60/(3,14*64,7)=295об/мин;

t0=92/(295*0,17)=1,88мин.

tш-к=(1,42+3,4+1,4+1,88+0,8+1,7)*1,135+(10+27)/28=13,36мин ;


Операция 15. Горизонтально-протяжная.

t=5,8мм; v=0,07м/мин; Sz=0,09мм/зуб; t0=86,6/(0,07*1000)

tш-к=(1,24+1,2)*1,135=2,77мин ;


Операция 20. Токарная с ЧПУ.

Переход 1. Подрезка торца.

t1=2,08мм; t2=0,62мм; S0=0,8мм/об; v=40м/мин;

n=1000*V/(*D)=1000*40/(3,14*170)=75об/мин;

t0=D/(2*n*S0)=170/(2*75*0,8)=1,42мин.

Переход 2. Наружное точение.

t=1,55мм; S0=0,8мм/об; v=68м/мин;

n=1000*V/(*D)=1000*68/(3,14*170)=131об/мин;

t0=89/(131*0,8)=0,85мин;


t=0,13мм; S0=0,29мм/об; v=105м/мин;

n=1000*V/(*D)=1000*105/(3,14*165)=203об/мин;

t0=89/(203*0,29)=1,52мин;


Переход 3. Протачивание канавки.

t=1мм; S0=0,5мм/об; v=52м/мин;

n=1000*V/(*D)=1000*52/(3,14*120)=138об/мин;

t0=6/(138*0,5)=0,1мин;





Переход 4. Точение ручья.

t=5мм; S0=1,2мм/об; v=55м/мин;

n=1000*V/(*D)=1000*55/(3,14*160)=110об/мин;

t01=32/(110*1,2)=0,25мин;

t02=20/132=0,15мин;

t03=30/132=0,23мин;

t0=2*0,25+2*0,15+2*0,23=0,5+0,3+0,46=1,26мин;

tш-к=(1,42+3,4+3,7+0,1+1,26+1,1+1,7+0,075)*1,135+

+(10+37)/28=16,5мин;

Чистовое течение ручья.

t=1мм; S0=0,2мм/об; v=140м/мин;

n=1000*V/(*D)=1000*140/(3,14*164)=272об/мин;

t0=60/(272*0,2)=1,1мин;


Операция 30. Токарная с ЧПУ.

Установ А. Переход 1. Растачивание отверстия.

t1=0,2мм; t2=0,17мм; S0=0,12мм/об; v=100м/мин;

n=1000*V/(*D)=1000*100/(3,14*65)=490об/мин;

t0=86,62/(490*0,12)=3,0мин;

Переход 2. Подрезка торца.

t=0,28мм; S0=0,07мм/об; v=100м/мин;

n=1000*V/(*D)=1000*100/(3,14*164)=194об/мин;

t0=50/(0,07*194)=3,68мин;

Установ Б. Переход 1. Окончательное точение ручья.

t=0,19мм; S0=0,1мм/об; v=100м/мин;

n=1000*V/(*D)=1000*100/(3,14*164)=194об/мин;

t0=60/(0,1*194)=3,1мин;

Переход 3. Алмазное выглаживание фасонной поверхности.

t=0,003мм; S0=0,05мм/об; v=280м/мин;

n=1000*V/(*D)=1000*280/(3,14*164)=543об/мин;

t0=100/(0,05*543)=3,68мин;

tш-к=(3,0+7,36+3,1+3,68+2,5+0,75+0,074+3)*1,135+

+(10+27)/28=28,2мин;










Обработка вала.



2.8. Анализ исходных данных.

Назначение детали.


Вал калибровочной клети трубосварочного стана предназначен для установки на нем валка. Вал приводится в движение с помощью шестерни, посаженной на шлицы.


Программа выпуска.


Программа выпуска составляет 4766 штук в год.

Среднее число одинаковых валов – 4 шт.


Технические требования на изготовление вала.


От качества изготовления вала зависит стойкость инструмента и производительность работы стана.


  1. Точность размеров 610 квалитет.

  2. Шероховатость поверхности Rа 0,86,3.

  3. Допуски геометрии( цилиндричности, круглости ) нормальной точности(0,006мм для 6 квалитета)

  4. Радиальное биение торцовых поверхностей относительно оси 0,04мм.

  5. Допуск несоосности осей А и Б 0,012мм.

Из технических требований видно, что основной задачей является обработка поверхностей с обеспечением заданных шероховатостей поверхностей и требуемой точности расположения баз.












2.9. Анализ технологичности вала.


Вал относится к деталям типа вал.

Это тело вращения, представитель типичных валов.

Фаска и центровое отверстие позволяют выполнить принцип совмещения технологической и измерительной баз. Необходимость обработки с двух сторон заставляет делать переустанов вала.

Т.к. шпоночные пазы не являются глухими, это упрощает их обработку. В связи с большой длиной вала при шлифовании необходим люнет. Это также усложняет обработку.


Выбор материала и метода получения заготовки.


Материал вала – сталь 12ХН3А. Из этой стали изготавливаются цементуемые детали, к которым предъявляются требования высокой прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающие под действием ударных нагрузок. Обрабатываемость резанием – нормальная (Кv тв. спл.=1,26; Кv б.ст.=0,95)

В связи с мелкосерийным типом производства и небольшим перепадом ступеней выбираем заготовку горячекатаный прокат.























2.10. Выбор основных технологических методов обработки.


Так как вал является типичным представителем, то обработку ведем обычным образом. Применяем точение, шлифование, фрезерование.

Резьбу М501,5 нарезаем на станке с ЧПУ за несколько проходов.

Пазы фрезеруем шпоночными фрезами. Шлицы фрезеруем червячной фрезой.


Выбор технологических баз.


Для выполнения заданной точности расположения баз используем в начале обработки центровые отверстия и фаску. Это дает совмещение технологической и измерительной баз, погрешность базирования =0. Связанные допусками поверхности(привязанные к базам) обрабатываемые за один установ на круглошлифовальном станке. Это дает нам также соблюдение принципа постоянства баз. После термообработки производится зачистка центров; и после цементации и закалки всего вала – правка центров.


2.11. Проектирование маршрута обработки.

На основе принципов совмещения технологической и измерительной баз, изложенных выше, проектируем маршрут обработки. Вначале выполняем обдирку” заготовки, затем , после отпуска, обработку основных поверхностей на станке с ЧПУ, затем выполняем отверстие М161,5 на вертикально-сверлильном станке, затем фрезерные операции, и в конце , после термообработки, шлифуем шлицы и цилиндрические поверхности.
















2.12. Расчет погрешности от упругих деформаций технологической системы.

А) Расчет прогиба при обдирке вала.








Расчетная схема.






Наибольший прогиб вала в случае балки с жесткой опоры с одной стороны и опорой с другой.


fmax=0,0093*(P*l3)/(E*J); при x=0,553*l


приведенный диаметр

dпр=1-nd2i·li/1-nli=(342·88+502·310+402·114)/512=45,5мм;

Сила резания

Py=10·Cp·tx·Sy·Vn·Kp;

Kp=Kмp·Kp·Kp·Kp·Kгp=(930/750)0,751·1·1·1=1,175;

Py=10·243·50,9·0,30,6·26-0,3·1,175=2220,75Н;

fmax=0,0093·(3140,6·5123)/(2,1·105·21,43·104)=0,087мм;

Здесь P=P2y+P2z=2·2220,752=3140,6Н;

Т.к. при затуплении резца эти составляющие равны и направлены перпендикулярно.

J=0,05·d4=0,05·45,54=21,43·104мм4

Искомое утолщение вала y=2·fmax=2·0,087=0,174мм, что не превышает допуск. Значит, можно вести обработку без люнета.


Б) Расчет прогиба при чистовом обтачивании вала на станке с ЧПУ.








Py=10*243*2,030,9*0,60,6*110-0,3*(730/750)0,75*1*1*1*0,82=668Н;

P=2*6682=944,7Н.

vmax=P*l3/(48*E*J)=994,7*5123/(48*2,1*105*21,43*104)=0,062мм.

y=2*fmax=2*0,062=0,124мм. Это меньше, чем допуск S=0,16мм.

Значит, можно вести обработку без использования люнета.


Расчет силы прижатия заготовки при фрезеровании шпоночного паза и предельно допустимой нагрузки на призму из условий контактной прочности.


Расчетная схема фрезерования.


Главная составляющая силы резания

Окружная сила Pz.

Pz=(10*Cp*tx*Syz*Bn*Z/(Dq*nw))*Kмp,

где Z – число зубьев фрезы;

n – частота вращения.



Kмp=(B/750)n=(730/750)0,3=0,992;

Pz=(10*68,2*50,86*0,00260,72*51*2/(120,86*5310))*0,992=43,84Н;


Радиальная составляющая силы резания

Py=0,4*Pz=0,4*43,84=17,5Н;

Сила на призму максимальна, когда Pyz перпендикулярна оси вала и равна

Pyz=43,842+17,52=47,37Н.

Предельная допустимая нагрузка на призму из условий контактной прочности.

Q=7*b*D, где

b – длина контакта заготовки с призмой, мм;

D – диаметр заготовки, мм.

Q=7*20*50=7000Н.











Расчет припусков на механическую обработку.


Расчет ведем методом РАМОП.

Расчет делаем для шейки 50+0,03+0,01

Точность – 7 квалитет.



Маршрут

обработки

Элементы

припуска, мкм

Расчет

припуск

2Zbmin,

мм

Расчет

размер

мм

Допуск

, мм

Размеры

загот. мм

Пред. знач.

припуска


Rzi-1

Ti-1

i-1

i

аmax

аmin

Zmax

Zmin

Заготовка


-

-

-

-

-

54,716

1700

56,5

54,8

-

-

Черновое

обтачивание

160

250

1615

0

4050

50,666

600

51,3

50,7

5,2

4,1

Чистовое

обтачивание

63

60

97

0

440

50,266

160

50,39

50,23

0,91

0,47

Предвар.

шлифование

20

30

31

0

162

50,072

50

50,13

50,08

0,26

0,15

Окончат.

шлифование

10

20

1

0

62

50,01

16

50,026

50,01

0,104

0,07

Zmax=6,674; Zmin=4,79.


А) Черновое обтачивание.

Суммарные отклонения оси расположения поверхности

черн=(2к+2у)

к=к*lк=2,5*218=545мкм (кривизна проката)

у=0,25*(2+1)=0,25*(62+1)=1,52 (погрешность при центровании)

черн=(5452+15202)=1615мкм.

=0, т.к. обработку ведем в центрах.


Б) Чистовое обтачивание.

чист=0,06*заг=0,06*1615=97мкм.


В) Предварительное шлифование

п.шлиф.=0.04·чист.=0.04·97=4 мкм

Кривизна вала после Т. О. с правкой к.=к*lк=0.12*250=30 мкм


п.шлиф.=42+302=30.3 мкм


Г) Окончательное шлифование

окончат.шлиф.=0.03*п.шл.=0.03*31=0.93 1 мкм

Значения заносим в таблицу .

Проверяем общ.max.-общ.min.=заг.-гот.дет.

6.474-4.79=1.684 1.700-0.016=1.684

2.14. Расчет режимов резания для обработки вала


Операция 005. Отрезная.

S=0.02мм/зуб; z=160; S0=3.2 мм/об ; v=14 м/мин; n=1000v/D =

= 1000*14/3.14*160=27 об/мин;

t0=D/S0*n =80/3.2*27=0.93 мин.;

tш.-к.=(0.93+0.25)(1+[6+5+2.5]/10)+7/27=1.6 мин.


Операция 010. Фрезерно-центровальная.

Переход 1.фрезерование торцев.

S=0.025 мм/зуб.;

S0=0.2 мм/об.;

v=200 м/мин;

n=1000v/Dфр.=1000*200/314*80=796мм/об;

t0=75/S0*n=75/0.2*796=0.47 мин.;

tш.-к.=(0.47+0.27+0.17)*1.135+7/27=1.3.мин.


Переход 2. Сверление центровых отверстий .


S0=0.06 мм/об;

v=26 м/мин.;

n=1000*26/*6=1380 об/мин.;

t0=14/0.06*1380 =0.17 мин.


Операция 015.Токарная (обдирка).

Установ А.

  1. t=5 мм;

S0=0.3мм/об.;

v=93 м/мин.;

t0=2*218/0.3456=3./2 мин.;

n=1000*93/3.14*65=456 об./мин.

  1. t=3.5 мм;

t0=2*86/0.3*456 =1.26 мин.;

tш.=(3.2+1.26+2)*1.125= 7.27 мин.;

Установ Б .

  1. t=5 мм;

S0=0.3 мм/об.;

v=93 м/мин.;

n= 456 об/мин.;

t0=2*280/0.3*456=4.1 мин.;

2)t=5 мм;

t0=112/0.3*456=0.82 мин.;

tш=(4.1+0.82+2)*1.125=7.8мин;

tш.-к.=(4.1+0.82+3.2+1.26+2+2)*1.125+16/27=15.7 мин.


Операция 030. Токарная с ЧПУ.

Установ А.

  1. t= 2.03 мм;

S0=0.6 мм/об.;

v=110 м/мин.;

n=1000*110/3.14*50(40)=700об/мин.(854);

t0=(282+114+20)/(0.6*700)=0.94 мин.;

t0=20/0.6*854=0.05 мин.


  1. t=0.22 мм (чистовая обработка) ;

S0=0.2 мм/об.;

v=80 м/мин.;

n=1000*80/3.14*50(40)=509 об/мин.(637);

t0=114/(0.2*637)=0.9 мм;

t0=168/(0.2*509) =1,65мин.

Установ Б.

  1. t= 2.03 мм;

S0=0.6 мм/об.;

v=110 м/мин.;

n1=700об/мин.;

n2=1001об/мин.;

t0=88/(0,6*1001)+126/(0,6*700)=0,15+0,3=0,45мин.;

  1. t= 0,22 мм;

S0=0.2мм/об.;

v=80 м/мин.;

t0=88/(0,2*1001)+126/(0,2*700)=0,44+0,9=1,34мин.;

tш-к=(0,94+0,05+0,9+1,65+0,45+1,34+0,02*2++0,3+2+

+0,07*4+2+0,02*2+0,3+0,07*5+2)*1,115+(10+27)/27=15,6мин.

  1. Прорезание канавки.

t= 1,65 мм;

S0=0,15мм/об.;

v=85 м/мин.;

n=542об/мин.;

t0=1,65/(0,15*542)=0,02мин.;



  1. Точение канавки R=8,3мм.

t= 2,5 мм;

S0=0,6мм/об.;

v=110 м/мин.;

n=1030об/мин.;

t0=11/(0,6*1030)=0,02мин.;

5) Нарезание резьбы.

t= 0,92 мм;

S0=1,5мм/об.;

v=(Cv·ix/(Tx·Sy))·Kv=(244*30,23/(700,2*1,50,3))*0,469=44м/мин, где

Kv=Kмv·Kuv·Kcv=0.625*1*0.75=0.469, где

Kмv=Kг*(750/в)Пv=1,0*(750/1200)1,0=0,625;

n=1000*43,3/(3,14*50)=2,76об/мин;

t0=22*6/(1,5*276)=0,3мин;

tш-к – см. выше.

Операция 35. Вертикально-сверлильная.

  1. Переход 1. Сверление отв. 14,5.

t= 7,25 мм;

S0=0,2мм/об.;

v=19м/мин.;

n=417об/мин.;

t0=45/(0,2*417)=0,54мин.;

  1. Переход 2. Зенкерование.

t= 3 мм;

S0=0,8мм/об.;

v=40 м/мин.;

n=637об/мин.;

t0=0,02мин.;

  1. Переход 3. Нарезание резьбы метчиком.

t= 0,75мм;

S0=1,5мм/об.;

v=15 м/мин.;

n=299об/мин.;

t0=0,09мин.;

tш-к=(0,54+0,02+0,09+0,02*3+0,08*3+0,18*3+0,27)*1,125+

+(7+16)/27=2,9мин;







Операция 40. Шлицефрезерная.

t= 3,17мм;

Sz=0,06мм/зуб.;

S=0.8мм/об.;

v=12,8 м/мин.;

n=51об/мин.;

t0=1,84мин.;

tш-к=(1,84+2+0,04*6)*1,125+7/27=4,86мин;

Операция 45. Вертикально-фрезерная.

  1. t= 3мм;

Sz=0.002мм/зуб.;

S0=2*0,008=0,016мм/об.;

v=12 м/мин.;

n=700об/мин.;

t0=2,14мин.;

2) t= 5мм;

Sz=0,002мм/зуб.;

S0=2*0,0095=0,019мм/об.;

v=20 м/мин.;

n=531об/мин.;

t0=14,9мин.;

tш-к=(2,14+12,6+1,7+0,2+2,6+0,24+0,06)*1,125+7/27=18,5мин;

Операция 55. Правка центров.

  1. Зенковкой,

t= 0,5мм;

S0=0,1мм/об.;

v=40 м/мин.;

n=637об/мин.;

t0=0,1мин.;

  1. Шлифовальной головкой,

t= 0,3мм;

vкр=35 м/с;

vзаг=10м/мин.;

n=354об/мин.;

t0=0,2мин.;

tш-к=(0,1+0,2+0,27+0,2+0,03+0,02+0,12*2+3)*1,125+

+(7+16)/27=5,42мин;







Операция 60. Шлицешлифовальная.

t= 0,1мм;

Sпр=0,015мм/дв.х.;

vк=20 м/с.;

i=0,1/(sin 600*0.015)=8 дв.х.;

T0=0.34мин.;

tш-к=(0.34+0.5+2)*1,125+(7+10)/27=4мин;

Операция 65. Круглошлифовальная.

  1. t=0.07мм;

Sпоп=0,01мм/дв.х.;

Vзаг=20м/мин;

vкр=35м/с;

Sпр=13мм/об.;

t0=L*i*k/(Sпр*nд);

nд=1000*20/(3,14*50)=127об/мин;

i=0,07/0,01=7 дв.х.;

t0=168*7*1,3/(13*127)=0,93мин;

  1. t=0.031мм;

Sпоп=0,005мм/дв.х.;

Vзаг=50м/мин;

vкр=35м/с;

Sпр=8мм/об.;

t0=L*i*k/(Sпр*nд);

nд=1000*50/(3,14*50)=318об/мин;

i=0,031/0,05=7 дв.х.;

t0=168*7*1,3/(8*127)=0,5мин;

  1. t=0,08мм;

Sпоп=0,01мм/дв.х.;

Vзаг=50м/мин;

vкр=35м/с;

Sпр=8мм/об.;

i=8 дв.х.;

t0=0,38мин;

  1. t=0.07мм;

Sпоп=0,01мм/дв.х.;

Vзаг=20м/мин;

vкр=35м/с;

Sпр=13мм/об.;

t0=L*i*k/(Sпр*nд);

nд=1000*20/(3,14*50)=127об/мин;

i=0,07/0,01=7 дв.х.;

t0=110*7*1,3/(13*127)=0,61мин;


  1. t=0.031мм;

Sпоп=0,005мм/дв.х.;

Vзаг=50м/мин;

vкр=35м/с;

Sпр=8мм/об.;

t0=L*i*k/(Sпр*nд);

nд=1000*50/(3,14*50)=318об/мин;

i=0,031/0,05=7 дв.х.;

t0=110*7*1,3/(8*318)=0,4мин;

  1. t=0,077мм;

Sпоп=0,01мм/дв.х.;

Vзаг=20м/мин;

vкр=35м/с;

Sпр=13мм/об.;

n=1000*20/(3,14*34)=18,7об/мин;

t0=80*8*1,3/(13*187)=0,34мин;

  1. t=0.031мм;

Sпоп=0,005мм/дв.х.;

Vзаг=50м/мин;

vкр=35м/с;

Sпр=8мм/об.;

nд=1000*50/(3,14*50)=318об/мин;

t0=80*7*1,3/(8*468)=0,2мин;

tш-к=(0,93+0,5+0,38+0,61+0,4+0,34+0,2+0,5*4)*1,125+

+(7+3)/27=6мин.



















  1. Проектирование цеха.











































3.1. Расчет приведенной программы цеха.


Основой для проектирования цеха является его производственная программа.

В качестве исходных данных для расчета приняты результаты анализа присутствующего в РМЦ МТЗ производства.

Значительная номенклатура и небольшой размер деталей одного типоразмера, обрабатываемых за один год, определяют мелкосерийный тип производства.

Проектирование будем вести по приведенной программе. Это объясняется тем, что при значительной номенклатуре объем проектных и технологических разработок становится очень большим, и для его сокращения реальную многономенклатурную программу заменяем приведенной, выраженной ограниченным числом представителей, эквивалентной по трудоемкости фактической номенклатурной программе.

С этой целью все детали разобъем на группы по конструктивным и технологическим признакам.

В каждой группе выбираем деталь – представитель, по которой ведем расчеты. В качестве деталей – представителей в проектируемом участке выбираем валок и вал.

Общий коэффициент приведения

Кпр123, где

К1 – коэфф. приведения по массе;

К2 – коэфф. приведения по серийности;

К3 – коэфф. приведения по сложности.


Для геометрически подобных деталей


К1=(mi/mпр)2/3;

К2=(Nпр/Ni)0,15;

К33132, где

К31=(Нiпр)0,5, где Нi и Нпр – число оригинальных элементов в приводимом изделии и изделии – представителе;

К32 – коэфф., учитывающий точность сопоставляющих изделий,

К32тi/Ктпр, где Ктi и Ктпр – коэфф., зависящие от класса точности станка.

Произведение всех коэффициентов приведения дает общее значение коэффициента приведения для рассматриваемой детали. Приведенная программа для каждого изделия определяется произведением заданной программы выпуска на общий коэффициент приведения.

Составляем ведомость расчета приведенной программы:

3.2. Расчет станкоемкости.

Станкоемкость механической обработки определяем укрупненно.

Станкоемкость годового выпуска определяем по формуле:

Т=Q0*Туд, где

Q0годовой выпуск деталей в [m]

Туд – удельная станкоемкость обработки 1 т. деталей [ст. час/т]

Для РМЦ МТЗ согласно отраслевым стандартам, и справочным материалам по проектированию механических цехов для металлургических заводов.

Т=1115*125=139375 ст. час.

Определение количества основного оборудования.

Сп общ.=Т/(Ф03 ср), где

Сп общ. – принятое общее число единиц оборудования цеха без указания наименования.

К3 ср – средний коэффициент загрузки оборудования по цеху при двухсменной работе. Для мелкосерийного производства К3 ср=0,85.

Ф0 – эффективный годовой фонд времени работы оборудования ;

Ф0=4060 ч.

Сп общ.=139375/(4060*0,85)=41 ст.


Распределение общего количества станков по группам:

  1. Токарные станки – 30%

CТ=41*0,3=12 ст.

Т.к. мы заменяем некоторые универсальные станки с ЧПУ:

Ст уп.т ЧПУпг=3*2=6 станков.

Итак, Ст=12-6+3==9 станков.

2. Расточные станки - 5%,

Ср=41*0,05=2 ст;

3. Продольно-строгательные станки - 3%,

Сс=41*0,03=1 ст;

  1. Поперечно-строгальные станки - 5%

Сс=41*0,05=2 ст;

  1. Протяжные станки - 2%

Сп=41*0,02=1 ст;

  1. Фрезерные станки - 8%,

Спр=41*0,08=4 ст;

  1. Зубообрабатывающие станки - 5%,

Сз=41*0,05=2 ст;

  1. Вертикально-сверлильные станки - 6%,

Св-с=41*0,06=3 ст;




  1. Радиально-сверлильные станки 2%;

Ср-с=41*0,02=1 ст;

  1. Шлифовальные станки – 30%,

Сш=41*0,3=12 ст.


2 станка определяют, т.к. при обработке валков вместо двух внутришлифовальных станков используется один станок с ЧПУ.

Всего Сп общ=36 станков.


3.3. Расчет количества станков для участка обработки валов и валков.

Суммарная приведенная программа:

  • валов 4766 шт/год;

  • валков 7095 щт/год;

  • всего 11861 щт/год.

1)Отрезные станки:

Годовая станкоемкость Тотр= ni=1mj=1tш-кijNi/60, где

m – число операций обработки i-ой детали на станке;

n – число разных деталей, обрабатываемых на данном станке;

Niгодовая программа выпуска i-х деталей.

Тотр=(1,96*7095+0,6*4766)/60=279,43 ст.час;

Расчет. Число станков

Срс0=279,43/4060=0,07; Спр=1 ст.

Кзрпр=0,07;

  1. Фрезерно-центровальные станки.

Тфр-ц=1,3*4766/60=103 ст.час;

Ср=103/4060=0,025; кз=0,025;

  1. Токарно-винторезные станки.

Тт-в=17,7*4766/60=1780 ст.час;

Ср=1780/4060=0,44; Спр=1; кз=0,44;

  1. Токарные станки с ЧПУ.

ТтЧПУ=(15,6*4766+[13,36+16,5]*7095/60=10144ст.час;

Ср=10144/3890=2,61; Ср=3ст; кз=2,61/3=0,87;

  1. Токарные станки с ЧПУ повышенной точности.

ТтЧПУп=28,2*7095/60=3335 ст.час;

Ср=3335/3890=0,86; Ср=1ст; кз=0,86;

  1. Протяжные станки.

Тпрот=1,24*7095/60=147ст.час;

Ср=147/4060=0,036; Ср=1ст; кз=0,036;

  1. Вертикально-сверлильные станки.

Тв-с=2,9*4766/60=329ст.час;

Ср=329/4060=0,081; Ср=1ст; кз=0,081;


  1. Шлицефрезерные станки.

Тш-ф=4,86*4766/60=551ст.час;

Ср=551/4060=0,14; Ср=1ст; кз=0,14;

  1. Вертикально-фрезерные станки.

Тв-ф=8,48*4766/60=961ст.час;

Ср=961/4060=0,24; Ср=1ст; кз=0,24;

  1. Центрошлифовальные станки.

Тц-ш=5,42*4766/60=614ст.час;

Ср=614/4060=0,15; Ср=1ст; кз=0,15;

  1. Шлицешлифовальный станок.

Тшл-шл=3,9*4766/60=442ст.час;

Ср=442/4060=0,11; Ср=1ст; кз=0,11;

  1. Круглошлифовальные станки.

Тк-ш=6,02*4766/60=680ст.час;

Ср=680/4060=0,17; Ср=1ст; кз=0,17;


3.4. Определение числа производственных рабочих.


Расчет производим по общей трудоемкости механической обработки приведенной годовой программы.

Рст=Т/(Фрм), где

км – коэффициент многостаночного обслуживания в мелкосерийном производстве км=1,1.

Рст=139375/(1860*1,1)=65чел.


Определение числа вспомогательных рабочих.

Рвспст*0,25=65*0,25=17чел.;


Потребное количество ИТР.

Ритр=(Рствсп)*0,09=(65+17)*0,09=8чел.;


Потребное число МОП.

Рмоп=(Рствсп)*0,02=(65+17)*0,02=2чел.;


Потребное число служащих.

Рсл=(Рствсп)*0,09=(65+17)*0,09=2чел.








Расчет площади цеха.


Общая площадь цеха составляет Sобщ=4536м2.


Производственная площадь.

Sпр=Sуд.пр.*Sобщ, где

Sуд.пр. – удельная производственная площадь,

приходящаяся на один станок Sуд.пр.=25м2/станок;

Sпр=25*41=1025м2;


Расчет числа заточных станков.

Сз=С*П/100, где

Сз – число заточных станков;

П – процент заточных станков от общего числа станков, обслуживаемых заточными станками общего назначения.

Сз=(9+2+4+3+1)*4/100=1 станок.

Требуются также станки для:

А) заточки червячных фрез 1 шт;

Б) заточки долбяков 1 шт;

В) заточки протяжек 1 шт.

Общее количество заточных станков 4 шт.


Площадь заточного отделения.

Sзатз*Sуд.з. , где

Суд.з. – удельная площадь, приходящаяся на 1 заточной станок.

Sуд=15м2/ст;

Sзат=15*4=60м2.


Количество рабочих заточников.

Рзатзатсз.ср./(Фрм), где

Сзат – число станков заточного отделения;

Фс – действительный годовой фонд станка;

кз.ср. – средний коэффициент загрузки станков;

Фр – действительный годовой фонд времени рабочего;

км – коэффициент многостаночного обслуживания.

Рзат=4*4015*0,65/(1860*1,05)=4 чел.


Расчет числа оборудования отделения ремонта и оснастки.

С'р=3ст. (по нормам)

Вспомогательное оборудование.

Свсп=3ст. (по нормам)

Общее число оборудования.

Ср=3+3=6ст.

Расчет площади отделения ремонта инструмента и оснастки.

Sи=Sудр , где

Sуд – удельная площадь, приходящаяся на один станок.

Sи=22*6=132м2.

Число рабочих станочников отделения.

Ррр0з.ср./(1860*1,05)=6*4015*0,65/(1860*1,05)=7 чел.

Потребное число слесарей.

Рслр*0,45=7*0,45=3 чел;

Расчет площади комплексной кладовой.

Sкл=Sпл.уд.*Sобщ , где

Sпл.уд. – удельная площадь на один станок.

Sкл=2,6*36=104м2.

Расчет числа контролеров.

Принимаем 5% от числа станочников.

Ркст*0,05=65*0,05=3 чел.

Площадь контрольного отделения:

Sк=Sудкр.о. , здесь

Sуд – удельная площадь на одного человека;

Рк – количество контролеров;

Кр.о. – коэффициент на расположение оборудования, инвентаря и проходов.

Sк=6*3*1,75=30м2.

Определение числа операторов наладчиков.

РнЧПУ*0,8=4*0,8=4 чел;

Определение числа слесарей ремонтников станков с ЧПУ.

Рс-рЧПУ*0,07=4*0,07=1 чел;

Определение числа электриков.

РэлЧПУ*0,045=4*0,045=1 чел;

Определение числа электронщиков.

РэлектронЧПУ*0,1=4*0,1=1 чел;

Определение числа программистов.

РпрогрЧПУ*0,25=4*0,25=1 чел;












Расчет складского хозяйства.


А) Площадь склада.

Sск=m*t/(Д*q*ки), где

m - масса заготовок, проходящих через цех в течении года, т;

t – нормативный запас хранения грузов на складе, календарные дни;

q – средняя грузонапряженность площади склада, т/м2;

Д – число календарных дней в году.

m=Qисп, где

кисп – коэффициент использования металла кисп=0,4.

Sск=2787,5*5/(260*0,8*0,35=192м2;


Б) Склад готовых деталей.

Sг.д.=Q0*t/(260*qи), где

ки – коэффициент использования площади склада.

Sг.д.=1115*5/(260*1*0,4)=54м2;

В) Склад запасных частей.

Потребность МТЗ состоит в том, чтобы склад запасных частей для трубосварочного производства и для самого РМЦ имел возможность складировать 2025% годовой программы выпуска [т].

Срок хранения запчастей ~2 мес.

Sзап=Q0*0,2*t/(260*qз);

Sзап=1115*0,2*60/(260*0,6*0,4)=160м2.


Отделение для приготовления СОЖ.

Sсож=0,04*Sпр=0,04*1025=42м2.

Годовой расход охлаждающих жидкостей.

Qохл=qохп*253/1000 т/год, где

qох – расход охлаждающей жидкости на один станок в сутки, кг;

Сп – количество станков;

253 – число рабочих дней в году.

Qох=2,5*36*253/1000=22,8 т/год.

Годовой расход масел для смазки оборудования.

Qм=qмп*253/1000 т/год, где

qм – расход масла на один станок в сутки, кг;

Сп – количество станков.

Qм=0,44*36*253/1000=4,0 т/год.







Определение площадей дополнительных отделений.


Кроме указанных отделений, на заводе предусмотрены дополнительные отделения РМЦ, которые удовлетворяют потребности завода.

К ним относятся:

  1. Термическое отделение.

Sтерм=270м2;

  1. Демонтажное отделение.

Sдем=700м2;

  1. Ремонтное отделение кранового хозяйства.

Sкр=162м2;

  1. Испытательный участок.

Sисп=216м2;

  1. Помещение для зарядки электрокар.

Sэк=80м2;

  1. Электроремонтная мастерская.

Sэл-рем=216м2;

  1. Участок производственного обучения школьников на 30 чел.

Sпр.об.=Sудуч, где

Sуд – удельная площадь на одного учащегося;

Sуд=1,75м2/чел;

Sпр.об.=1,75*30=53м2.


В заготовительном отделении трубосварочного производства находится отделение для сбора, переработки и брикетирования стружки. Поэтому в РМЦ не предусматривается отделение длсбора и переработки стружки, но в цеху предусмотрены места для контейнеров под отходы.















Административные помещения.

Кабинет начальника цеха Sн=15м2;

Кабинет зам. начальника цеха Sз.н.=12м2;

Кабинет секретаря Sн=8м2;

Тех. бюро цеха Sт.б.=20м2;

Бытовые помещения РМЦ МТЗ находятся в трубосварочном корпусе, на МТЗ предусмотрен централизованный бытовой блок.


Общественные организации цеха.

В РМЦ следует предусмотреть красный уголок.


Sоб=Sоб.уд.сл*0,6 , где

Sоб.уд. – удельная площадь зала совещаний, вместимостью до 100 человек, приходящаяся на одного человека.

Sоб.уд.=1,2м2/чел;

Sоб=1,2*70*0,6=51м2.


Санузел цеха удовлетворяет потребностям Sс.у.=50м2.


Транспортные средства цеха.

В РМЦ МТЗ для перемещения грузов предусмотрены подвесные кран-балки в количестве 9 штук(6 на первом этаже и 3 на втором), грузоподъемностью 2т, 3т и 1т, 2 лифта, грузоподъемностью 5т.

Для доставки грузов с 1 этажа на второй предусмотрен люк в перекрытии этажа. Перемещение грузов по этажам осуществляется также электрокарами.


















4. Конструкторская часть.











































4.1. Приспособление для алмазного выглаживания сложнопрофильных поверхностей.


Обеспечение качества рабочих поверхностей деталей методами ППД – один из способов повышения надежности изделий машиностроения. Существует большой класс тел вращения сложного профиля, поверхность которых целесообразно обрабатывать методами ППД, но широкое применение методов ППД для обработки деталей сложного профиля ограничивается из-за того, что трудно поддерживать заданный режим обработки(силы выглаживания, углы контакта инструмента с заготовкой) в течении всего процесса обработки. В дипломном проекте как раз и разработан техпроцесс для обработки валка, профилирующая поверхность которого и является фасонной.

Для устранения вышеуказанного недостатка разработано устройство для алмазного выглаживания тел вращения сложного профиля на станках с ЧПУ.

Устройство позволяет решить задачу сохранения нормального или отличного от нормального угла контакта между осью инструмента(28) и касательной к профилю заготовки в течении всего процесса тех. обработки.

Устройство состоит из корпуса 29 которое посредством державки 25 устанавливается в резцедержателе станка.

Державка 26 установлена в корпусе с одной стороны на оси 40, через подшипник качения 14, с другой стороны на выходном валу 22 редуктора 30. Для облегчения сборки редуктор совместно с электродвигателем 11 выполнен как отдельный узел и крепится к корпусу двумя винтами 2. Соосность оси 40 и выходного вала редуктора 22 обеспечивается стаканом 43.

В державке 26 на оси 12 установлен рычаг 42 с индентором 28. Рычаг поджат к упору 38 тарированной пружиной 16. Заданная величина силы поджатия, которая является также и силой выглаживания обеспечивается винтом 23 и гайкой 24, а визуально контролируется по указателю 44. Инструмент 28 установлен таким образом, чтобы его вершина пересекала ось вращения державки 26 на С=0,81мм.








В державке на двух цилиндрических направляющих 39 установлен корпус копира 31, который имеет свободный ход 5-7 мм и отжат от державки пружиной 17.

В корпусе 31 на оси 41 установлен копир 37, выполненный из антифрикционного материала. Копир имеет возможность поворачиваться на оси 41 на угол 7 100. Угол поворота посредством оси 13 и диска 27 передается на движок потенциометра 18. Потенциометр 18 и электродвигатель 11 через разъем 19, установленный в корпусе 32, подсоединен к дифференциальному усилителю, выполненному в отдельном корпусе.


































Принцип работы устройства. (смотри лист)


Корпус устройства 1 устанавливается в резцедержателе станка с ЧПУ. Резцедержатель с устройством перемещается по траектории, эквидистаночной рабочему профилю детали. Поджатый к поверхности детали 2 копир 3 отслеживает ее профиль и одновременно поворачивает движок потенциометра 4. Угол поворота, преобразованный мостовой схемой, к которой подсоединен потенциометр 4, в напряжение рассогласования, усиливается дифференциальным усилителем 5 и управляет работой электродвигателя 6. Электродвигатель через редуктор 7 доворачивает державку 8 с инструментом 9 на угол, пропорциональный напряжению рассогласования, в сторону уменьшения напряжения рассогласования. Заданная сила выглаживания в устройстве обеспечивается тарированной пружиной 10 и перемещением вершины индентора совместно с устройством по траектории, эквидистаночной профилю детали. Таким образом, угол контакта между осью инструмента и касательной к профилю детали выдерживается предлагаемым устройством по принципу следящей системы с обратной связью, параметры которой выбирают, исходя из требуемой точности угла контакта инструмента с деталью.























Полуавтоматическое приспособление для затачивания выглаживающих наконечников.


Приспособление устанавливается на универсально-заточных станках. Оно имеет угольник 1, на вертикальной полке которого с помощью двух упорных подшипников и винта 2 установлен переходник 3. На переходнике болтами закреплен корпус 4, в котором смонтированы все механизмы приспособления. В зависимости от формы рабочей поверхности затачиваемого инструмента можно менять положение корпуса относительно переходника. Заданное положение корпуса в переходнике контролируется расстоянием между полкой переходника и стенкой корпуса. В корпусе размещены шпиндельный узел, механизм осевого перемещения шпинделя 5, механизм его вращательного движения, механизм качательного движения корпуса.

Привод вращательного движения шпинделя и качательного движения корпуса осуществляется непосредственно от шпинделя станка, для чего на нем устанавливают специальную оправку 7, на которой крепится алмазный круг, а в шлицевое отверстие оправки вставляется гибкий валик 8. Посадка гибкого валика в отверстии обеспечивает передачу только крутящего момента, при этом валик может свободно перемещаться вдоль оси отверстия.

Кинематическая цепь вращения шпинделя 5 состоит из системы цилиндрических зубчатых колес, а цепь качательного движения корпуса 4 – из винтовой передачи и кривошипного механизма.

В Г-образном пазу кривошипа 15 крепится палец 21, устанавливаемый в паз планки 14, закрепленный на вертикальной полке угольника 1. При вращении кривошипа палец совершает возвратно-поступательное движение в пазу планки, а ось вращения кривошипа совместно с корпусом 4 – возвратно-качательное движение относительно оси втулки 2.

Схема качания.











Для заточки инструмента со сферической рабочей поверхностью ось вращения инструмента и ось его возвратно-качательного движения должны быть расположены в одной плоскости. Для этого в предварительно закрепленном на столе станка приспособлении втулку 2 и шпиндель 5 располагают так, чтобы их оси находились в одной плоскости. Это выполняется так: на переходнике нанесено клеймением такое значение размера N, при котором положение корпуса относительно переходника обеспечивает пересечение указанных осей. Этот размер набирается посредством концевых плиток, устанавливаемых в паз между переходником и корпусом. Последний перемещают в этом пазу до прижатия плиток в полке переходника. В таком положении корпус закрепляют, а концевые иеры снимают.

Затачиваемый инструмент устанавливают в цани 6 и винтом 12 крепят в шпинделе приспособления. Защитную крышку 13 на время установки инструмента снимают. Далее в посадочное отверстие втулки 2, являющейся осью качания приспособления, помещают специальный калибр, рабочая плоскость которого совпадает с осью втулки (смотри формат). Закрепленный в шпинделе инструмент вращением микрометрического винта 17 перемещают до соприкосновения с рабочей плоскостью калибра, после чего калибр снимают с приспособления.

Это положение инструмента соответствует нулевому значению радиуса сферы. Затем затачиваемый инструмент с помощью микрометрического винта передвигают вперед на расстояние равное заданному радиусу (смотри формат). Отсчет значения осевого перемещения производят по нониусу с ценой деления 0,01мм. Угол качания инструмента или эксцентриситет кривошипа определяет величина центрального угла сферического участка рабочей поверхности инструмента. Возвратно-качательные движения должны совершаться симметрично относительно нормального положения инструмента, при котором его ось перпендикулярна рабочей плоскости алмазного круга. Это обеспечивает формирование всего сферического участка инструмента.

Приспособление, помещенное на заданный радиус и угол качания, подводится к шлифовальному кругу, предварительно закрепленному в оправке на шпинделе станка. Используя вертикальное перемещение шлифовальной головки и продольное стола, совмещают ось шпинделя станка с осью отверстия шестерни 9. В отверстие последней устанавливают один конец гибкого валика, а поперечным перемещением стола вводят другой конец в шлицевое отверстие оправки 7.

Далее включением вращения шпинделя станка приводят в движение механизмы приспособления, а поперечным перемещением стола передвигают затачиваемый инструмент до соприкосновения с рабочей плоскостью шлифовального круга. Это положение стола фиксируется. Необходимый припуск на заточку устанавливают осевым перемещением гайки 18 совместно с кольцом 19, которое осуществляется отвертыванием винта 17. Отсчет значения припуска производят по нониусу. В момент установки припуска кольцо 19 деформирует пружину 20, а так как инструмент находится в контакте с кругом, между кольцом и торцом втулки 16, то есть до тех пор, пока не будет удален весь припуск. Во время заточки инструмент поднимается к кругу пружиной 20.
































  1. Организационно-экономический расчет.

Преподаватель: Одинцова Л.А.










































    1. Технико-экономическое обоснование проектируемого варианта технологического процесса механической обработки валков для трубосварочных станов.


Исходные данные.

N

по

пор



Показатели.

Базовый вариант.

Модели станков.

Новый вариант.

Модели станков.

16К

20

ТМ430

724

228

164

62

642

16К

20Ф3

505

16К20

Ф3СБ

1

Год. прив.

Прог., шт.

7095

7095

2

Труд. обр-ка

tшт-к, мин.

-отрезная

-токарная

-паза

-ручья, торцев

-окончательная



19,3

21,7


27,1





2







3,4




1







1,2







2,5



1,96




13,36


16,5






2,77







28,2


Итого tшт-к, мин.

77,2

62,79

3

Класс точности

станка

н

н

н

н

н

н

н

н

н

п

4

Габариты станка

дл.шир.[мм]

3

12

1,9

1

42

3,5

2

4

1,5

2,81,1

3,6

2,3

3,4

1,7

6,4

2,1

3,4

1,7

5

Площадь под

станок S, м2

3,6

1,9

8

7

6

3

8,3

5,8

13,5

5,8

6

Площадь под

уст. с ЧПУ S, м2



1,23


1,23

7

Установленная

мощность всех

эл.дв. Nд, кВт


11


7,5


5,5


10


10


12


5,5


30


18,5


10

8

Ед. сложности

рем. станка

-мех. части

-эл. части



11

8,5



9

3,5



24

16



8,5

10



8,5

10



11

8,5



6

2



14

24



9

6,5



14

24

9

Срок службы

станка до кап.

ремонта, лет


8


6


7


7


7


8


8


6


9


6

10

Оптовая цена

станка, млн. руб.

7,9

10

30

28

25

13

14,6

9,8

28,3

11




  1. Введение.


Решение о целесообразности проектируемой технологии принимается на основе годового экономического эффекта, определяемого путем сопоставления приведенных затрат по базовой и новой технологии.


  1. Определение капитальных вложений.


Коэффициент занятости технологического оборудования

Кз.о.=Qг.раб/Qг.раб.общ, где

Qг.раб – годовой объем работы оборудования по выполнению операции изготовления данной детали, маш-ч/год;

Qг.раб.общ – общее время работы оборудования за год, маш-ч/год;

Qг.раб.i=tш-к i*В/(Кв.н.*60); Qг.раб.общ.i=Fдз , где

В – годовой выпуск детали;

Кв.н. – коэффициент, учитывающий выполнение норм времени;

Кв.н.=1,18.


Отрезка.

КБз.о.=19,3*7095/(1,18*60*4060*0,7)=0,68;

Кнз.о.=1,96*7095/(1,18*60*4060*0,7)=0,07;


Токарная обработка (обработка отверстия и торца).

КБз.о.=48,8*7095/(1,18*60*4060*0,7)=1,72;

Кнз.о.=29,86*7095/(1,18*60*3890*0,7)=1,02;


Обработка паза.

КБз.о.=2*7095/(1,18*60*4060*0,7)=0,07;

Кнз.о.=2,77*7095/(1,18*60*4060*0,7)=0,1;


Окончательная обработка.

КБз.о.(3Б724)=3,4*7095/(1,18*60*4060*0,7)=0,12;

КБз.о.(3А228)=1*7095/(1,18*60*4060*0,7)=0,035;

КБз.о.(3А164)=1,2*7095/(1,18*60*4060*0,7)=0,042;

КБз.о.(1А62)=2,5*7095/(1,18*60*4060*0,7)=0,09;

Кнз.о.=28,2*7095/(1,18*60*3890*0,7)=1;




Балансовая стоимость оборудования.

Кбо=mi=1nd=1Цоб id*Co id*Кз.о.id , где

- коэффициент, учитывающий затраты по доставке и монтажу оборудования(для металлорежущих станков =1,1);

m – количество операций техпроцесса;

n – количество типоразмеров оборудования, занятого выполнением i-й операции изготовления детали;

Цоб idоптовая цена единицы оборудования d-го типоразмера, занятого выполнением i-й операции;

Со idпринятое количество технологического оборудования d-го типоразмера, занятого выполнением i-й операции;

Кз.о. id – коэффициент занятости технологического оборудования d-го типоразмера, занятого выполнением i-й операции изготовления данной детали;

КБбо=1,1*(7,9*106*1*0,68+7,9*106*2*1,72+10*106*1*0,07+

+30*106*1*0,12+28*106*1*0,035+25*106*1*0,042+

+13*106*1*0,09)=44,1*106руб;

Кнбо=1,1*(14,63*106*1*0,07+9,8*106*3*1,02+28,3*106*1*0,1+

+11*106*1*1)=73,23*106руб.


б) Стоимость здания, занимаемого оборудованием.

Кпл=mi=1nd=1Цпл*Sid*id*Кзп.id , где

Цпл – средняя стоимость 1м2 общей площади здания, руб;

Sid – габариты оборудования d-го типоразмера, занятого выполнением i-й операции, м2;

idкоэффициент, учитывающий дополнительную площадь, приходящуюся на оборудование d-го типоразмера, занятого выполнением i-й операции;

Кзп.idкоэффициент занятости площади для изготовления данной детали (по величине равен Кзо.id)

КБпл=500000[3,6*4,5*0,68+3,6*4,5*1,72*2+1,9*5*0,07+

+8*4*0,12+7*4*0,035+6*4*0,042+3*4,5*0,09]=

=59,3млн.руб.;

Кнпл=500000[8,3*4*0,07+(5,8+1,23)*4*1,02*3+13,5*3,5*0,1+

+(5,8+1,23)*4*1]=43,5 млн.руб.;

в) Стоимость приспособлений.

Кпр=mi=1nd=1Цпрid , где

Цпр id – стоимость приспособления d-го типоразмера, исполненного на i-й операции, руб;

Пidколичество приспособлений d-го типоразмера, исполненных на i-й операции.


Приспособления для отрезки.

КБпр=500000руб; Кнпр=450000руб;


Приспособления для обработки паза.

КБпр=720000руб; Кнпр=0руб;


Приспособления для обработки профиля ручья.

КБпр=480000руб2=960000руб; Кнпр=0руб;


Приспособления для алмазного выглаживания.

КБпр=0руб; Кнпр=800000руб;


Общая стоимость приспособлений.

КБпр=2,18млн.руб; Кнпр=1,25млн.руб;


г) Затраты на разработку программ.

Ктп=Sп*в , где

Sп – стоимость подготовки программы на одно наименование детали, руб;

в – число наименований деталей, обработанных на станке за год, шт.

КБтп=0; Кнтп=Sп*в=20000*10=200000руб;


д) Капитальные затраты по вариантам базовому и новому.

К=Кбоплсбпртп ,

КБ=44,1*106+59,3*106+2,18*106+0=110,7млн.руб;

Кн=73,23*106+43,5*106+1,25*106+0,2*106=118,2млн.руб;















  1. Расчет себестоимости механической обработки.

А)Затраты на основные материалы.

Sом=(Gммтз-q0Ц0)*В , где

Gм – масса заготовки, кг;

Цм – цена 1кг заготовки или материала, руб;

Ктз – коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы;

q0 – количество реализуемой стружки в кг.

q0=Gм-q;

q – чистая масса готовой детали, кг;

Ц0 – цена 1кг стружки, руб.

SБ,ном=(45*464*1,05-20*92)*7095=142,5млн.руб.


Б) Заработная плата основных рабочих.

L0=Квнпр*1,167*В*mi=1tш-к i*li , где

Квн – коэффициент, учитывающий средний процент выполнения технически обоснованных норм(Квн=1,18);

Кпр – коэффициент, учитывающий приработок рабочих(Кпр=1,21,4);

1,167 – коэффициент,учитывающий дополнительную зарплату и отчисления в соцстрах(7,7%);

liчасовая тарифная ставка работы, выполняемой на i-й операции, руб.

LБ0=1,18*1,2*1,167*7095*(77,2/60)*885=13,35млн.руб;

Lн0=1,18*1,2*1,167*7095*(62,79/60)*885=10,86млн.руб;


В) Зарплата вспомогательных рабочих.

Lв=Квнпр*1,167*В*mi=1(tш-к iоб)*lнi , где

Lнiчасовая тарифная ставка наладчика;

Соб – нормы обслуживания по данным предприятий.

LБв=1,18*1,2*1,167*7095*(77,2/(60*12))*612,9=775тыс.руб;

Lнв=1,18*1,2*1,167*7095*[(1,96+2,77)/(60*12)+58,06/(60*5)]*

*612,9=1,44млн.руб;


г) Затраты по амортизации оборудования.

А0бо*а/100 , где

а – норма амортизационных отчислений.

АБ0=44,1*106*10,8/100=4,76млн.руб;

Ан0=73,23*106*10,9/100=8млн.руб;






Д) Затраты на амортизацию и ремонт приспособлений.

Sпр=( 1/Тпр+р/100)mi=1nd=1Цпр.idid , где

Тпр – срок службы приспособлений, год;

р – процент расходов на ремонт приспособлений(10-20%).

SБпр=(1/2+20/100)*2,18*106=1,53*106руб;

Sнпр=(1/2+20/100)*1,25*106=0,875*106руб;


Е) Затраты на износ и содержание управляющих программ.

Sутп*Rп/Z , где

Rп – коэффициент, учитывающий возобновление перфоленты;

Rп=1,1;

Z – продолжительность выпуска детали одного наименования, год.

SБу=0; Sну=2*105*1,1/4=55тыс.руб.


Ж) Затраты на силовую и технологическую электроэнергию;

Sэ=NдN*Кодw*tмэ*В/н , где

Nд – суммарная установленная мощность электродвигателей, кВт;

КNкоэффициент загрузки электродвигателей по мощности;

Код – коэффициент одновременности работы электродвигателей

од=0,8);

Кw – коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети

w=1,05);

tм – машинное время на операцию, час;

Цэ – стоимость 1кВт/час электроэнергии по двухст. тарифу, руб.;

н – коэффициент полезного действия электродвигателей

(н=0,65)

SБэ=[0,5*11*3+0,5*18,5+0,4*7*3+0,7*10]*0,8*1,05*(77,2/60)*150*

*7095/0,65=72,6млн.руб.;

Sнэ=[0,6*5,5+0,7*10*3+0,6*18,5+0,65*10]*0,8*1,05*(62,79/60)*150*

*7095/0,65=60,32млн.руб.;














З) Затраты на ремонт оборудования.

Sр=(Wмреммех+Wэремэ)*тзо , где

Wмрем,Wэрем – нормативы годовых затрат на все виды ремонта

(капитальный, средний, малый), осмотры и межремонтное

(техническое) обслуживание соответствующих механических и электрических частей оборудования;

Кмехэ – категория сложности ремонта механической и электрической части;

т – коэффициент, учитывающий класс точности ремонтируемого оборудования;

SБр=[3*(30,8*11+7,3*8,5)*0,68+(33,2*9+7,9*3,5)*0,07+

+(28,8*24+6,9*16)*0,12+(40,9*8,5+9,7*10)*(0,035+0,042)+

+(33,2*11+7,9*8,5)*0,09]*4000=13,21млн.руб.; [см. табл. 2.1.]

Sнр=[(30,8*6+7,3*2)*0,07+(33,2*14+7,9*24)*1,02*3+

+(28,8*9+6,9*6,5)*0,1+(33,2*14+7,9*24)*1,2]*4000=

=10,68млн.руб.; [см. табл. 2.1.]


и) Затраты на техобслуживание и ремонт устройств с ЧПУ.

SБру=0; Sнру=259*4000*4=4,16млн.руб.;

Таблица 2.1.

Вар- иант

Wмрем

[руб.]

Кмех

Wэрем

[руб.]

Кэ

т

Кзо

Вид

обработки

Б

А

З

О

В

Ы

Й

30,8

11

7,3

8,5

1,0

0,68

отрезка


33,2

9

7,9

3,5

1,0

0,07

отверстия и

торца

28,8

24

6,9

16

1,0

0,12

паза


40,9

8,5

9,7

10

1,0

0,035;

0,042

окончательная


33,2

11

7,9

8,5

1,0

0,09

окончательная


Н

О

В

Ы

Й



30,8

6

7,3

2

1,0

0,07

отрезка

33,2

14

7,9

24

1,0

1,02

отверстия и

торца

28,8

9

6,9

6,5

1,0

0,1

паза

33,2

14

7,9

24

1,2

1,0

окончательная




К) Затраты на амортизацию и содержание площади.

Апл=П*Sзо , где

П – годовые затраты на амортизацию и содержание площади в расчете на 1м2 площади, руб.(затраты на освещение, отопление, вентиляцию, ремонт и уборку).

S – площадь участка, м2.

АБпл=44000*[3,6*1,72+1,9*0,07+8*0,12+7*0,035+6*0,042+

+3*0,09]=1,2млн.руб.

Анпл=44000*[8,3*0,07+(5,8+1,23)*1,02*3+13,5*0,1+

+(5,8+1,23)*1]=0,95млн.руб.


л) Себестоимость механической обработки деталей.

С=Sом+l0+lв0+Sпр+Sу+Sэ+Sр+Sру+Апл ;

СБ=142,5+13,35+0,775+4,76+1,53+0+0+72,6+13,2+1,2=250,5млн.руб.

[см. табл. 5.1.]

Сн=142,5+10,9+1,44+8+0,875+0,055+60,32+10,7+

+4,16+0,95=236,7млн.руб.; [см. табл. 5.1.]


м) Годовой экономический эффект.

Э=(С1н1)*В21-(С2н2)=С121-(С2н2);

1н1) и (С2н2) – приведенные затраты на годовой выпуск деталей по базовой и новой технологии, руб.;

С1 и С2 – себестоимость годового выпуска деталей по базовой и новой технологии, руб.;

К1 и К2 – капитальные вложения по базовой и новой технологии, руб.;

В1 и В2 – годовой выпуск деталей по базовой и новой технологии, руб.;

В21 – коэффициент пересчета себестоимости и капиталовложений по базовому варианту на годовой выпуск деталей по новому варианту;

Ен – нормативный коэффициент эффективности капиталовложений

н=0,15).

Э=250,5*106*7095/7095-(236,7*106+0,15*118,2*106)=

=14,93*106руб. [3,93млн.руб.]

н) Срок окупаемости капиталовложений.

Т0допг=(К2121)/((С'1'2)*В2)=

=118,2*106/((35307-33362)*7095=0,54 года. [8,6 лет].






  1. Определение границ целесообразного применения нового варианта техпроцесса.

Так как базовый и новый варианты требуют разных капитальных затрат на их внедрение, то критическую программу выпуска рассчитаем по формуле

Nг.к.=[(К21):Nгн]/(Смо1мо2) , где

Смо1 и Смо2 – соответственно себестоимость механической обработки одной детали по базовому и новому вариантам техпроцесса.

К2 и К1 - соответственно капитальные затраты по базовому и новому вариантам техпроцесса.

Nг.к.=(7,5*106/(7095*0,15))/(13,8*106)=1800 шт.


































  1. Показатели экономической эффективности проектируемого техпроцесса.

Таблица 5.1.

Наименование показателей

Единица измерения

Базовый техпроцесс

Проектируемый техпроцесс

Годовой выпуск деталей

Капвложения, всего, в том числе стоимость

а) оборудования

б) здания, занимаемого

оборудования

в) приспособлений

г) подготовки программы

шт.


млн. руб.

млн. руб.


млн. руб.

млн. руб.


млн. руб.

7095


110,78

44,1


59,3

22


0

7095


118,2

73,23


43,5

1,25ъ


0,2

Дополнительные капиталовложения


млн. руб.


-


7,5

Себестоимость годового выпуска деталей по изменяющимся статьям затрат, всего в том числе

а) материал

б) зарплата

в) аморт. оборудования

г) аморт. и ремонт приспособлений

д) износ и содержание УП

е) ремонт оборудования

ж) техобслуживание и ремонт устройств ЧПУ

з) аморт. и содержание площадей

и)силовая и технологическая электроэнергия




млн. руб.

млн. руб.

млн. руб.

млн. руб.


млн. руб.

млн. руб.

млн. руб.


млн. руб.


млн. руб.


млн. руб.




250,5

142,5

14,13

4,76


1,53

0

13,21


0


1,215


72,6





236,7

142,5

12,3

8,0


0,875

0,055

10,68


4,16


0,95


60,32


Себестоимость одной детали

Экономия от снижения себестоимости годового выпуска деталей

Годовой экономический эффект

руб.



млн. руб.


млн. руб.

35307



-


-

33362



13,8


14,93 [3,93]



3. Технико-экономические показатели проектируемого участка.

А) Смета затрат на оборудование.

N

наименование

оборудования

тип,

модель

оборуд.

габ.

ДШ

В

мощн.

кВт

потр. кол.

шт.

общ.уст.мощн.

кВт

отп. цена

ед. обор.

млн. руб.

перв.

ст. обор.

млн. руб.

1

Отрезной

станок



8Г642

3545

2270

1680


5,5


1


5,5


14,63


14,63

2

Фрезерно-центровальный

станок


МР76М

1315

1205

1350


2,2


1


2,2


4,55


4,55

3

Токарно-винторезный

станок


163

2505

1190

1500


11


1


11


7,74


7,74

4

Токарный

с ЧПУ


16К20

Ф3

3360

1710

1750


10


3


30


9,8



29,4

5

Токарный

с ЧПУ


16К20

Ф3С5

3360

1710

1750


10


1


10


11,025


11,025

6

Протяжной

станок



7А505

6340

2090

1910


18,5


1


18,5


28,28


28,28

7

Вертикально-сверлильный

станок


2Н118

870

590

2080


1,5


1


1,5


1,96


1,96

8

Зубофрезерный

станок



5К324А

2500

1440

2000


7,5


1


7,5


31,36


31,36

9

Вертикально-фрезерный

станок


6Р12

2305

1950

2020


7,5


1


7,5


14,2


14,2

10

Центро-шлифовальный

станок


МВ119

2225

1775

1750


0,76


1


0,76


3,08


3,08

11

Шлице-шлифовальный

станок


3451

2820

1513

1900


3


1


3


10,92


10,92

12

Кругло-шлифовальный станок


3М151

4605

2450

2170


10


1


10


15,68


15,68

Б) Расчет затрат на материалы, энергии, инструментов.


Затраты на основные материалы.

Затраты на основные материалы М по одному изделию равны

М=Ктз(n1mм*Цм+р1Цпф)-r1m0Ц0 руб/шт, где

Ктз – коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительныерасходы;

n – число позиций в номенклатуре основных материалов, входящих в изделие;

mм – норма расхода основного материала на единицу продукции, кг;

Цм – оптово-отпускная цена единицы основного материала, руб/кг;

р – число позиций в номенклатуре покупных изделий и полуфабрикатов, входящих в изделие;

Цпф – оптово-отпускная цена покупного изделия и полуфабриката, руб/шт;

m0 – норма реализуемых отходов на единицу продукции, кг;

Ц0 – оптовая цена единицы отходов, руб/кг;

r – число позиций в номенклатуре отходов.

М=1,05*(45*0,105*4000)-20*0,023*4000=18 тыс. руб.


Потребность во вспомогательных материалах.

Wвм=n1Sвм i*tшт i руб., где

Sвм i – расходы на вспомогательные материалы, потребные на 1 час работы машины, руб/час

tшт i – норма штучного времени на обработку изделия на данном оборудовании [час]

n – число единиц оборудования.

Sвмп*вм*Rм

Кп – коэффициент, учитывающий тип производства

(для м/с – 0,85)

вм – затраты на вспомогательные материалы для станков первой категории сложности ремонта механической части;

Rм - категория сложности механической части машин.

Wвм=0,85*[0,22*6*1,96+0,22*14*29,86+0,28*9*2,77+

+0,22*14*28,2]*4000/60=10666,7руб.;









Затраты на электроэнергию.

Wс=Nуст*Fэф*зод/(с*м) кВт*ч , где

Nуст – установленная мощность электродвигателей всего оборудования, кВт;

Fэф – эффективный годовой фонд времени работы единицы оборудования (с учетом сменности и потерь), ч;

з – средний коэффициент загрузки оборудования по участку;

Код – коэффициент одновременности работы оборудования

(для станков 0,60,7);

с – коэффициент, учитывающий потери в сети (0,96);

м – КПД для моторов(0,900,95).

Wс=107,46*4060*0,24*0,65/(0,96*0,93)=76233 кВт*ч .

Годовые затраты на электроэнергию (силовую):

Sэ=Wсэ=76233*150=11,435млн.руб.;

Расход электроэнергии для освещения W0

W0=1,05*Wу*t*V/1000 , где

Wу – удельный расход электроэнергии на освещение;

t – продолжительность освещения в год, ч;

V – площадь цеха, м2.

W0=1,05*15*2400*408,5/1000=15,441кВт*ч;

Годовые затраты на освещение

Sосв=W00=15441*150=2,32млн.руб.;


Затраты на воздух.

Sвозд=в*Fэф*n*з*(1+/100)*Свозд , где

в – норма расхода сжатого воздуха за 1 час работы;

Fэф – эффективный годовой фонд;

n – количество однородных единиц оборудования, потрей сжатый воздух (1015%)

- коэффициент потерь воздуха (5%)

Свозд – цена 1м3 воздуха

Sвозд=1*4060*2*0,24*(1+5/100)*14=28,7млн.руб.;


Затраты на воду.

Qохл=q0*Fэф*n*з/1000 м3, где

q0 – норма расхода воды для охлажденных смесей на 1 станок в час;

n – число станков.

Qохл=(0,6*7*0,24+3)*4060/1000=16,3м3;





Для бытовых нужд.

Qбыт=qн*F*К/1000 м3, где

qн – норма расхода воды в смену;

F – количество рабочих дней в году;

К – общее количество работающих.

Qбыт=(12*25+7*40)*253/1000=200м3;


Годовые затраты на воду (охлаждение и бытовые нужды).

Sвод=(Qохл+Qбыт)*Цвод=(16,3+200)*0,06*3500=45423руб.


Затраты на пар.

Sпар=Wпарпар;

Wпарп0*V/(i*1000), где

Нп – удельный расход тепла ккал*ч на 1м3

Ф0 – число часов отпительного сезона (4320);

V – объем здания, м3;

i – теплота испарения, 540ккал/кг.

Wпарп0*V/(i*1000)=15*4320*2448/(540*1000)=293,8 т;

Sпар=293,8*4*3500=4,113млн.руб.;

























В) Расчет годового фонда заработной платы и состава работающих.


Количество рабочих-станочников.

Rст=m1Nt/(*Fд*М), где

m1Nt – суммарное нормировочное tш-к, необходимое на станках данного типа годового количества изделий.

Станки с ЧПУ:

RстЧПУ=43,8*13895/(1*1860*2,5)+16,5*7095/(1*1860*2,5)=2,6;

Принимаем RпрстЧПУ=3 чел.;

Универсальные станки:

Rст.ун=((0,6+1,96)*13895+1,3*6800+15,7*6800+1,24*7095+

+2,9*6800+4,86*6800+8,48*6800+5,42*6800+3,9*6800+

+6,02*6800)/(1860*1)=3,36;

Принимаем Rпрст.ун=4 чел.;


Годовой фонд основной зарплаты производственных рабочих:

Фосн=13,35млн.руб. (смотри ранее);

Годовой фонд зарплаты вспомогательных рабочих:

Фвсп=1,44млн.руб. (смотри ранее);

Годовой фонд зарплаты ИТР:

ФИТРосн*0,15=13,35*0,15=2млн.руб.;


Количество вспомогательных рабочих.

Rвсп=Rосн*0,2=7*0,2=1,4; Rпрвсп=2 чел;

Rобщ=Rосн+Rвсп=7+2=9 чел;


ИТР и СКП:

RИТРиСКП=Rобщ*0,17=1,53;

RпрИТРиСКП=2 чел.


МОП:

RМОП=Rобщ*0,03=9*0,031 чел.












Г) Определение цеховых расходов.

N

Наименование статей расходов

Сумма в млн.руб.


1

1.Расходы, связанные с работой оборудования

энергия и вода для производственных целей

а) затраты на силовую энергию

б) затраты на сжатый воздух

в) затраты на воду

г) затраты на пар



11,4

23,7

0,045

4,113

2

Вспомогательные материалы

0,638

3

Основная зарплата: - производственных рабочих

- вспомогательных рабочих

13,35

1,44

4

Амортизационные отчисления(при работе в две смены)

а) основное оборудование

б) приспособления


8,0

0,875

5

Содержание оборудования(0,5%)

0.366

6

Текущий ремонт: а) оборудования

б) устройств с ЧПУ

в) приспособлений(5% от стоимости)

10,68

4,16

0,063


1

2.Общецеховые расходы

дополн. зарплата производственных рабочих(18-25%)


2,67


2

дополн. зарплата вспомогательных рабочих(15-20%)

0,25

3

основная зарплата ИТР

2,0

4

содержание зданий и сооружений:

а) электроэнергия для освещения

б) пар для отопления

в) вода на бытовые нужды


2,32

4,113

0,042

5

Амортизационные отчисления

а) здания и сооружения

б) техоснастка и инвентарь


1,5

0,875













Д) Определение цеховой себестоимости годового выпуска продукции.

Расчет ведем по каждой статье расходов

  1. основные материалы (за вычетом реализуемых отходов)

  2. электроэнергия для технологических целей

  3. основная зарплата производственных рабочих

  4. затраты, связанные с работой оборудования

  5. цеховые расходы

Sцех=М*В+Wвм*В+Sэ+l0+Sпар+Sу=18000*7095+10666,7*7095+

+11435000+10860000+28700000+4113000+8000000+

+875000+366000+(10,68+4,16+0,063+2,67+0,25+2,0+1,5+0,875)*

*106=275,88млн.руб.


е) Определение рентабельности производства.

Р=П/(Фосноб.норм), где

П – прибыль;

Фосн – основные производственные фонды предприятия;

Фоб.норм – оборотные нормируемые средства.

П=Ц-Sцех=355,88-275,88=80млн.руб.

Р=80/(117,98+59,0)=0,45;

Средняя себестоимость незавершенного производства

Sн.п.н.з.*Sпр , где

Кн.з. – коэффициент, равный Sн.п./Sп.р. , вычисляемый по формуле

Кн.з.=dсм+(1-dсм)/2 , где

dсм – доля единовременных начальных затрат в себестоимости продукции(расход сырья и основных материалов в начале цикла изготовления).

Dсм=М/(Sцех/В)=18000*7095/(275,88*106)=0,463;

Кн.з=0,463+(1-0,463)/2=0,732;

Sн.п=0,732*275,88=201,81млн.руб.














Технико-экономические показатели участка:

N

Наименование показателей

Ед.

измерения

Показатели


1

2


1.Основные данные.

Годовой выпуск продукции.

Состав работающих цеха, участка.

Всего работающих, в том числе

а) производственных рабочих

б) вспомогательных рабочих

в) ИТР и СКП

г) МОП


шт.,млн.руб.

человек

человек

человек

человек

человек


7095;355,88


12

7

2

2

1

3

Общая площадь участка

кв м

408,5

4

Количество единиц оборудования,

в том числе металлорежущих станков

шт

шт

15

14

5

Установленная мощность эл.привода.

кВт

107,46

6

Капитальные вложения в основные производственные фонды. Всего

а) здания и сооружения

б) оборудование

в) инструмент и инвентарь


млн.руб.

млн.руб.

млн.руб.

млн.руб.


117,98

43,5

73,23

1,25


1

2.технико-экономические показатели

годовой выпуск продукции на

а) 1 работающего

б) 1 рабочего

в) 1 руб. основных производ. фондов

г) 1 кв. м производственной площади

д) единицу оборудования



млн.руб.

млн.руб.

руб.руб.

млн.руб.

млн.руб.



29,66

39,54

3,02

0,871

23,73

2

Структура основных производ. фондов:

а) здания и сооружения

б) оборудование

в) инструмент и инвентарь


%

%

%

-

36.87

62.1

1.06

3

Структура работающих.

а) кол-во вспом. рабочих к производ.

б) кол-во ИТР, служащих и МОП к общему кол-ву рабочих


%


%


28.6


33.33

4

Трудоемкость валка

норно*час

0,983

5

Себестоимость единицы продукции

руб.

33,362






  1. Охрана труда.

Преподаватель: Панфилов А.Е.










































    1. Анализ спроектированного техпроцесса

с точки зрения охраны труда.


В спроектированном участке в ходе техпроцесса будут обрабатываться детали типа: валы, валки для трубосварочного производства. Материал заготовок – стали 12ХН3А и Х12М. Максимальный вес заготовки составляет 35 кг. При проектировании были учтены требования по охране труда по ГОСТ 12.2.009-80. Требования безопасности выполняются на всем протяжении техпроцесса, включая операции контроля, транспортировки, межоперационного хранения деталей и уборки технологических отходов производства. При разработке техпроцесса учтен весь комплекс факторов, воздействующих на формирование безопасных условий труда, например, перед работой каждый рабочий обязан пройти инструктаж и обучение; соблюдение правил безопасности движения, эксплуатации транспорта.

Конструкция металлообрабатывающего оборудования соответствует нормам безопасности, станки снабжены защитными кожухами и блокировками электрошнуры запираются на замки, станки заземлены. Подъемно-транспортное оборудование подвергается регулярной проверке. СОЖ, применяемая при обработке, имеет соответствующее разрешение Минздрава РФ. Стружка от металлорежущих станков убирается механизированным способом. Проемы в стенах цеха и участков предназначенные для транспортировки материалов, заготовок, готовых изделий и отходов производства оборудованы устройствами, исключающими сквозняки и препятствующими распространению пожара. Для удаления вредных веществ, образующихся при обработке резанием, в помещениях имеются местные отсасывающие и вентилирующие устройства, обеспечивающие полное удаление вредных веществ из зоны резания( например, участок доводки и заточки инструмента, участок промывки детали ).

Помещение, в котором хранится и готовится раствор бактерицида для СОЖ, оборудовано местной вытяжной вентиляцией.

В цехе применяется общеобменная естественная вентиляция

( аэрация ). В конструкции здания цеха для этого предусмотрены светоаэрационные фонари с фрамугами, оборудованными механизмами для их регулирования. Недостаток аэрации компенсируется местной вентиляцией. Ворота, двери и технологические проемы оборудованы воздушными и воздушно-тепловыми завесами.



При обработке деталей на шлифовальных станках образуется пыль, которая удаляется системой местной вытяжной вентиляции. Эти станки оборудованы защитно-обеспыливающими кожухами.

Также в рабочей зоне должно быть устранено воздействие таких вредных производственных факторов, как избыточная теплота и влага, и создание здоровой воздушной среды.

Метеорологические условия или микроклимат, в производственных условиях определяются следующими параметрами:

  1. температурой воздуха t(0С),

  2. относительной влажностью (%),

  3. скоростью движения воздуха на рабочем месте v(м/с).

Кроме этих параметров, являющихся основными, не следует забывать об атмосферном давлении Р, которое влияет на парциальное давление основных компонентов воздуха

( кислорода и азота ), а следовательно, и на процесс дыхания.

Для того, чтобы физиологические процессы в организме человека протекали нормально, то есть чтобы человек чувствовал себя комфортно, необходимо обеспечить тепловой баланс.

Q=Qт+Qк+Qи+Qисп+Qв , где

Qт – теплопроводность через одежду;

Qк – теплопроводность конвекции у тела;

Qи – теплопроводность излучения на окружающие поверхности;

Qисп – теплопроводность испарения влаги с поверхности кожи;

Qв – теплопроводность на нагрев вдыхаемого воздуха.

Излучение теплоты происходит в направлении окружающих человека поверхностей, имеющих более низкую температуру, чем температура одежды и открытых частей тела.

В проектируемом участке поддерживается относительная влажность: =4060%.

Скорость перемещения( w0,1м/с ) воздушных потоков регулируется фрамугами. Температура для легкой работы, к которой относится спроектированный техпроцесс, составляет в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 в холодный период года t0=21-230С.

















































































































Случайные файлы

Файл
174048.rtf
17568.rtf
41423.rtf
49827.rtf
61265.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.