Диплом №3319 Технологический процесс обработки шестерни низшей передачи первичного вала раздаточной коробки автомобиля «Урал»
Содержание
Аннотация 3
Содержание 4
Введение 6
1. Технологический раздел 9
1.1 Анализ существующего технологического процесса 10
1.2 Разработка проектного варианта 12
1.3. Расчет припусков (размерный анализ) 23
1.3.1 Диаметральный размерный анализ 28
1.3.2 Линейный размерный анализ 28
1.4 Расчет режимов резания 00
1.5 Нормирование 47
2. Конструкторский раздел 38
2.1 Расчет червячной фрезы
2.2 Расчет дискового долбяка
2.3 Расчет и проектирование мембранного патрона
2.4 Расчет и проектирование приспособления для зубофрезерования
2.5 Разработка конструкции и описание хон. головки с активным контролем
2.6 Расчет контрольного приспособления для проверки межцентрового расстояния 50
3. Описание организации работ 53
4. Строительный раздел 56
5. Безопасность и жизнедеятельность 60
5.1 Охрана труда 60
5.1.1 Электробезопасность 61
5.1.2 Отопление и вентиляция 63
5.1.3 Освещение и шум 64
5.2 Пожарная безопасность 65
5.3 Гражданская оборона 66
6. Экономический раздел 69
Заключение 91
Используемая литература 92
Приложения
1. Графическая часть на 12 листах ф. А1
2. Спецификации на 13 листах ф. А4
3. Технологический процесс на 41 листе
Внимание!
Это ОЗНАКОМИТЕЛЬНАЯ ВЕРСИЯ работы №3319, цена оригинала 1000 рублей. Оформлена в программе Microsoft Word.
Оплата. Контакты.
Введение
Машиностроение – это главная отрасль народного хозяйства, которая определяет возможность развития других отраслей. Перед машиностроением стоят огромные задачи по производству машин и агрегатов, облегчающих труд человека и повышающих его производительность.
Конструкции создаваемых автомобилей должны быть перспективными, т.е. отвечать требованиям завтрашнего дня. При разработке новых и усовершен-ствовании имеющихся машин необходимо заложить в проект определённый запас совершенства и новизны решений его основных элементов по сравнению с уже известными. При конструировании и изготовлении машин следует стремиться к сокращению сроков проектирования и освоения их производства, а так же прини-мать оптимальные технические решения, как по отдельным элементам, так и по всему автомобилю в целом.
Повышение качества машин в значительной степени связано с повышением точности изготовления деталей и сборки изделий. Сложность решения проблемы точности состоит в необходимости учета одновременного действия многих фак-торов, каждый из которых может вызвать начальную погрешность изготовления. Для обеспечения точностных параметров необходимо правильно спроектировать, а также изготовить станочные и контрольные приспособления, вспомогательный и режущий инструмент. Особое значение на сегодняшний день при повышении точ-ности изготовления деталей имеет использование высокоавтоматизированного оборудования, станков с ЧПУ, гибких производственных систем и др.
Вновь осваиваемые новые детали должны быть технически и экономически совершенными. Только оптимальное сочетание удачного конструктивного реше-ния, совершенных прогрессивных методов мех. обработки, совершенных форм организации производства может обеспечить создание автомобиля, отвечающего требованиям эксплуатации и запросам современного производства.
Автомобильный завод «Урал» одно из старейших предприятий автомобильной промышленности России.
Автомобильный завод является головным предприятием Акционерного общества открытого типа «Урал», созданного на базе ПО «Урал АЗ» в январе 2001г. Предприятие специализируется на производстве двух -, трех-, четырехосных полноприводных автомобилей повышенной проходимости типа «Урал» грузоподъемностью от 4 до 12 тонн. Кроме того, выпускает и поставляет продукцию и услуги; запасные части к автомобилям; нестандартное оборудование; инструмент.
Уральский автомобильный завод является крупным производителем большегрузных автомобилей высокой проходимости с колесной формулой 44, 66, 88. Высокая проходимость, большая грузоподъемность, мощность, надеж-ность в эксплуатации позволяют “Уралам” уверенно работать в тяжелых дорожных и климатических условиях.
Имеются большие наработки в создании грузовиков, особенно в колесном классе 66 богатый опыт работы, большой научно-технический центр (НТЦ), который объединил в себе службы управления главного конструктора, управление технологической подготовки производства, производства малых серий, отдела системных разработок и исследований, без лишения их структурной самостоятельности. Это дало возможность прежде всего мобильно решать вопросы разработки конструкции, подготовку и изготовление опытных образцов, а также разработку технологий и изготовление новых серий. Определяется продукция, по которой заводу необходимо двигаться вперед. При этом оперативно решаются вопросы производства и перспективы развития.
Стратегия предприятия сейчас стремится на освоение конкурентоспособной спецтехники и работе с клиентами, нуждающихся в этих машинах, а также пере-ход к более дешевым моделям, например «Урал – 43206» с колесной формулой 44.
Крайне важным для завода является внешнеэкономическая деятельность, дальнейшее увеличение поставки автомобилей на экспорт.
Ориентация экономики на рыночные отношения требует от заводов- изготовителей автомобильной техники освоения новых видов продукции, востребованных в данный момент на рынке автомобилей. В последние годы на АЗ “Урал” начат выпуск автомобилей с удлиненной базой, вахтовых автобусов, автомобилей с новым двигателем, соответствующим экологическому стандарту «Евро-2». Продолжает увеличиваться ежегодный выпуск автомобилей с колесной формулой 8х8. Все эти автомобили выпускаются небольшими сериями от 200 до 1000 штук в год и применение стандартных технологических процессов не всегда экономически оправдано.
Стратегия развития Автомобильного завода «Урал» ориентирована на удов-летворение запросов конкретного потребителя, постоянное обновление модельного ряда автомобилей, повышение качества выпускаемой продукции, освоение новых технологий и рынков.
ОАО «АЗ «Урал» является первым российским автозаводом, который прошел сертификацию на соответствие международным нормативам ИСО 9001/94, полу-чив в 1995 году сертификаты на систему менеджмента качества от фирмы «TUV-CERT» (Германия) и в 1996 году от Госстандарта России.
Одной из важных задач АЗ «Урал» является техническое перевооружение дей-ствующего производства. Необходимо внедрение новых технологий обработки и современного оборудования.
В данном дипломном проекте, разработан технологический процесс обработки шестерни низшей передачи первичного вала раздаточной коробки автомобиля «Урал», с целью снижения себестоимости детали и уменьшение затрат труда на ее изготовление, за счет повышения коэффициента использования материала (уменьшение припусков на механическую обработку), снижение времени занятости рабочего и повышения гибкости участка (применение станков с ЧПУ) и т.д.
1. Технологический раздел
В дипломном проекте разрабатывается технологический процесс механиче-ской обработки шестерни низшей передачи первичного вала раздаточной коробки автомобиля «Урал». Шестерня низшей передачи первичного вала 55571-1802041 входит в состав раздаточной коробки, установленной на автомобилях Урал 5323, Урал6361. Эти автомобили имеют высокую грузоподъемность и для них изготавливают раздаточные коробки большой мощности. Деталь устанавливается на первичном валу, на бронзовых втулках плавающего типа. Служит для передачи крутящего момента с первичного вала через муфту переключения передачи 55571-1802039-01 на шестерню низшей передачи промежуточного вала через дифференциал на выходные валы. Технические условия на изготовления и размеры указаны на чертеже.
Шестерня изготовлена из легированной стали 12Х2Н4А и проходят термическую обработку в виде цементации. Выбор материала зубчатых колес зависит от назначения передачи и от условий работы. Основным материалом для зубчатых колес служат термически обрабатываемые стали. Для придания стали более высоких режущих свойств, для улучшения механических свойств вводят легирующие добавки. Хром – самый дешевый легирующий элемент, он увеличивает твердость, прочность, но несколько уменьшает пластичность. Никель – придает стали высокую прочность и пластичность.
12Х2Н4А содержит 0,12% углерода, около 2% хрома, 4% никеля и буква А означает, что сталь высококачественная.
Таблица 1.1 – Химические свойства стали 12Х2Н4А
Si, % Mn, % Cu, % Ni, % S, % C, % P, % Cr, %
0,17-0,37 0,3-0,6 не более 0,3 3,25-3,64 не более 0,025 0,09-0,15 не более 0,025 0,8-1,1
Остальное – железо
1.1 Анализ существующего технологического процесса.
В действующем технологическом процессе деталь последовательно проходит
следующие операции: вертикально-сверлильная, токарная, горизонтально-фрезерная, прошивка, токарная, зубофрезерная, зубозакругляющая, зубо-шевинговальная, зубодолбежная, зубозакругляющая, вертикально-сверлильная, термообработка, внутришлифовальная, плоскошлифовальная и хонинговальная.
Две токарные операции для целей обеспечения торцевого биения производят на двух различных станках, что увеличивает количество оборудования, время на обработку и количество работающих, в то время как, этого можно достичь, используя один станок.
Оборудование, на котором производится обработка, старое и достаточно изношенное. Наличие такого парка станков ведет к нежелательным последствиям: станки часто выходят из строя, требуется постоянный ремонт и наладка, в результате чего возникает простой оборудования. В итоге нарушается процесс изготовления детали; ухудшается качество обработки и точность изготовления.
Две токарные операции для целей обеспечения торцевого биения производят на двух различных станках, что увеличивает количество оборудования, время на обработку и количество работающих, в то время как, этого можно достичь, используя один станок.
Операция – прошивка, выполняется для снятия заусенцев в отверстии после зенкерования канавок на торцах детали, это также увеличивает трудоемкость, число работающих.
Зубозфасочная операция проводится на абразивно-фасочном станке абразивным кругом, при этом деталь обрабатывается с двух сторон последовательно, на что затрачивается много времени. Данную операцию можно проводить на зубофасочном станке, где обработка зубьев ведется с двух сторон одновременно.
1.2 Разработка проектного варианта
В действующем технологическом процессе, заготовка для детали изготовлена на ЧКПЗ методом штамповки на кривошипном горячештамповочном прессе. В дипломном проекте предлагаю заменить метод получения заготовки и исполь-зовать горячековочную машину (ГКМ). ГКМ является прогрессивным способом получения заготовки. Данным методом получают прошитые отверстия, заготовки имеют меньшие напуски и штамповочные углы, а также, точность таких заготовок выше. Масса заготовки уменьшилась с 15,1 кг. до 11,7 кг. Все это обеспечивает снижение затрат на механическую обработку и повышение качества продукции. Заготовка подвергается термообработке: отжигу нормализионному или изотер-мическому(t=830–850°С время–от 0,5 до 1 часа); высокому отпуску (выдерживают при температуре 500–680°С в течении часа). По технологическому процессу заготовку цементируют (поверхностное насыщение детали углеродом до 0,8–1% (t=950°С) с последующей закалкой (t=800°С) и низким отпуском(t=200°С)).
В качестве основных баз используется точно обработанное отверстие, торцы и зубья. На большинстве операций деталь базируется по ним. Все поверхности имеют довольно высокую точность, для использования их в качестве баз.
Базирование деталей практически на всех операциях производится по обработанному на начальной операции отверстию и прилегающим торцам, при этом соблюдается принцип постоянства баз.
Первая операция в разработанном технологическом процессе – токарная. Производится на токарном станке с ЧПУ 1П756ДФ3. Введением данного оборудования обеспечена замена пяти единиц оборудования действующего ТП. В результате чего сократилась производственная площадь участка, трудоемкость изготовления детали. В качестве инструмента выбраны резцы с механическим креплением многогранных неперетачиваемых пластин из твердого сплава, зенкера и развертка с пластинами из твердого сплава.
Таблица 1.2-Технические характеристики станка 1П756ДФ3
Наибольший диаметр изделия, установленного над станиной, мм 630
Наибольший диаметр обрабатываемого изделия в патроне, мм 500
Наибольшая длина обрабатываемого изделия, мм 320
Наибольшая глубина растачивания, мм 200
Пределы частоты вращения шпинделя, об/мин 8х1600
Пределы продольных и поперечных рабочих подач суппорта, мм/мин 1х4000
Ускоренные продольные и поперечные подачи суппорта, мм/мин 8000
Конец шпинделя по ГОСТ 12523-67 11М
Количество револьверных головок на станке 2
Количество позиций инструмента на верхней револьверной головке 8
Количество позиций на нижней револьверной головке 4
Дискретность отсчета по осям координат, мм 0,001
Мощность электродвигателя главного привода, кВт 22…30
Габаритные размеры с электрооборудованием и устройством ЧПУ, мм 4600х2400х2600
Масса с электрооборудование и устройством ЧПУ, кг 8600
Для обработки зубьев на зубофасочной операции, вместо абразивно-фасочного станка 7779ПС, использовать зубофасочный станок ВС320А с одновременной обработкой зубьев с двух сторон (двумя фрезами). В результате повышается производительность. На зубофрезерной операции использовать сборную червячную фрезу для нарезания колес под шевингование. Для удаления заусенцев, образующихся после зубофрезерной операции предусмотривается резец, установленный на станке.
За счет усовершенствования старого технологического процесса, в новом технологическом процессе получаем: улучшение качества продукции и увеличение производительности.
1.3 Расчет припусков (размерный анализ)
Назначение квалитетов на каждую операцию производится по приложению 1 /5, с.63/, допусков по приложению 3 /5, с.70/.
000. Заготовительная
ТR0 = 2,5 мм; ТА0 = 2,2 мм; Тr0 = 2,0 мм; ТБ0 = 2,0 мм; ТЖ0 = 2,0 мм
Рисунок 1.3.1
005. Токарная. Токарный двухшпиндельный станок с ЧПУ 1П756ДФ3
I установ
1 переход. Черновое зенкерование отверстия Тr005-1 = 0,3 мм
Рисунок 1.3.2
2 переход. Предварительное точение наружного контура.
ТБ005-2=0,35мм; ТЖ005-2=0,3мм; ТА005-2=0,35мм
Рисунок 1.3.3
3 переход. Окончательное точение наружного контура.
ТБ005-3=0,14 мм; ТЖ005-3=0,12 мм; ТА005-3=0,14 мм
Рисунок 1.3.4
4 переход. Точение канавки
ТД005-4=0,6 мм
Рисунок 1.3.5
II установ
5 переход. Чистовое зенкерование отверстия
Тr005-5=0,14 мм
Рисунок 1.3.6
6 переход. Развертывание отверстия.
Тr005-6=0,054 мм
Рисунок 1.3.7
7 переход. Предварительное точение наружного контура.
ТЖ005-7=0,3 мм; ТR005-7=0,46 мм
Рисунок 1.3.8
8 переход. Окончательное точение наружного контура.
ТЖ005-8=0,12 мм; ТR005-8=0,185 мм
Рисунок 1.3.9
9 переход. Точение поверхности
ТВ005-9=0,2 мм
Рисунок 1.3.10
010 Горизонтально – фрезерная. Станок 6М82. Фрезеровать 4 канавки
Рисунок 1.3.11
015. Контроль
020. Зубофрезерная. Станок 5К324А
Рисунок 1.3.12
025. Зубозакругляющая. Станок ВС320А
Рисунок 1.3.13
030. Зубошевенговальная. Станок 5702В
Рисунок 1.3.14
035 Зубодолбежная. Станок 5140
Рисунок 1.3.15
040. Зубозакругляющая. Станок 5А580
Рисунок 1.3.16
045. Вертикально-сверлильная. Станок 2Н118
Рисунок 1.3.17
050. Промывка. Моечная машина
055. Контроль
060. Маркирование
065. Термическая обработка
070. Внутришлифовальная. Станок полуавтомат Si 6/1 ASA
Тr070 = 0,035 мм ТБ070 = 0,1 мм
Рисунок 1.3.18
075. Плоскошлифовальная. Станок 3Е756
ТБ085 = 0,1 мм
Рисунок 1.3.19
080. Хонинговальная. Станок 3М82Н
Рисунок 1.3.20
085. Промывка. Конвейер Т5, моечная машина
090. Контроль
095. Зубообкатывающая. Зубоконтрольный стол КСЗ-5Ш89
100. Контроль суммарного пятна контакта. Зубоконтрольный стол КСЗ- 5Ш89
105. Маркирование.
1.3.1 Диаметральный размерный анализ
Произведем последовательно расчет размерной цепи.
Определим минимальные припуски /5, прилож. 2, с.68/
[Z803 ]min = 0,02мм; [Z703 ]min = 0,02мм; [Z05-8 1] min = 0,05мм ;[Z05-42] min = 0,1мм;
[Z05-13] min = 0,35мм; [Z903] min = 0,01мм; [Z05-71] min = 0,1мм; [Z05-33] min = 0,08мм;
[Z153] min = 0,15мм; [Z05-52] min = 0,05мм ; [Z05-23] min = 0,1мм.
Определим допуски соосности /5, табл. 4.4, с. 73/
© 370 ,430 = 0,015; © 370 ,430 = 0,015; © 305-6, 535 = 0,125; © 305-6,430 = 0,15;
© 205-6,420 = 0,15;© 105-8 ,205-3= 0,06;© 105-7,205-3 = 0,1;© 205-3 ,305-6= 0,03;© 10, 30 = 0,6
© 205-3, 305-5 = 0,05;© 10 ,205-3 = 0,06; © 10,205-2 = 0,1; © 10 ,30 5-1 = 0,1; © 10, 20 = 0,6
Составим уравнения:
1. [Z803 ] = r80- r70
2. [Z703] = r70 – (370 ,430) – (305-6,430) – r05-6
3. [Z05-8 1] = R05-7 – (105-8 ,205-3) – (105-7 ,205-3) – R05-8
4. [Z05-71] = R0 – (105-7 ,205-3) – (10 ,205-3) – R05-7
5. [Z05-63] = r05-6 – (205-3 ,305-6) – (205-3, 305-5) – r05-5
6. [Z05-33] = r05-5 – (205-3, 305-5) – (10 ,205-3) – (10 ,305-1) – r05-1
7. [Z05-32] = А05-2 – (10 ,205-3) – (10,205-2) –А05-3
8. [Z05-22] = А0 – (10,205-2) – (10, 20) – А05-2
9. [Z05-13] = r05-1 – (10 ,30 5-1) – (10 ,30) – r0
Решим полученные уравнения:
1) [Z803 ] = r80- r70
[Z803 ]min = r80 min – r70 max
r70 max= r80 min-[Z803 ]min=41,5-0,02=41,48 мм 2 r70 max=82,96мм
2r70 min= 2r70 max- Tr70 =82,96-0,035=82,925 мм 2 r90 =82,925+0,035 мм
2) [Z703] = r70 – (370 ,430) – (305-6,430) – r05-6
[Z703]min = r70 min– (370 ,430)max – (305-6,430)max – r05-6 max
r 05-6 max= r70 min – (370 ,430)max – (305-6,430)max – [Z703]min
r05-6 max=41,4625-0,015-0,15-0,02=41,2775мм 2 r05-6 max=82,555 мм
2 r05-6 min=2 r05-6 max-T r05-6 =82,555 – 0,054=82,501мм 2 r05-6 =82,501+0,054 мм
3) [Z05-8 1] = R05-7 – (105-8 ,205-3) – (105-7 ,205-3) – R05-8
[Z05-8 1]min = R05-7 min– (105-8 ,205-3)max – (105-7 ,205-3)max — R05-8 max
R05-7 min=[Z05-8 1]min+R05-8 max + (105-8 ,205-3)max + (105-7 ,205-3)max
R05-7 min=0,2+95,3905+0,06+0,1=95,7505 мм 2 R05-7 min=191,501 мм
2 R05-7 max=2R05-7 min+ TR05-7 =191,501+0,46=191,961мм 2 R05-7 =191,961-0,46
4) [Z05-71] = R0 – (105-7 ,205-3) – (10 ,205-3) – R05-7
[Z05-71]min =R0 min – (105-7 ,205-3)max – (10 ,205-3)max – R05-7 max
R0 min=[Z05-71]min+ R05-7 max+ (105-7 ,205-5)max + (10 ,205-5)max
R0 min=0,35+95,9805+0,1+0,06=96,4905мм 2 R0 min=192,981мм
2R0 max=2 R0 min+ TR0 =192,071+2,5=195,481 мм 2 R0 =193,881+1,6-0,9 мм
5) [Z05-63] = r05-6 – (205-3 ,305-6) – (205-3, 305-5) – r05-5
[Z05-63]min = r05-6 min– (205-3 ,305-6)max – (205-3, 305-5)max – r05-5 max
r05-5 max=r05-6 min – (205-3 ,305-6)max – (205-3, 305-5)max – [Z05-63]min
r05-5 max=41,2505 – 0,03 – 0,05 – 0,07=41,1005 мм 2 r05-5 max=82,201 мм
2 r05-5 min=2 r05-5 max-Tr05-5 =82,201 – 0,14=82,061 мм 2 r05-5 =82,061+0,14 мм
6) [Z05-33] = r05-5 – (205-3, 305-5) – (10 ,205-3) – (10 ,305-1) – r05-1
[Z05-53]min = r05-5 min– (205-3, 305-5)max – (10 ,205-3)max– (10 ,305-1) max – r05-1 max
r05-1 max= r05-5 min – [Z05-53]min– (205-3, 305-5)max – (10 ,205-3)max– (10 ,305-1) max
r05-1 max=41,0305 – 0,05 – 0,06 – 0,1 – 0,1=40,7205мм 2 r05-1 max=81,441мм
2 r05-1 min=2 r05-1 max- Tr05-1 =81,441-0,3=81,141мм 2 r05-1 =81,141+0,3 мм
7) [Z05-32] = А05-2 – (10 ,205-3) – (10,205-2) –А05-3
[Z05-32]min = А05-2 min– (10 ,205-3)max – (10,205-2)max – А05-3max
А05-2 min= А05-3max+[Z05-32]min+(10 ,205-3)max – (10,205-2)max
А05-2 min=54,65+0,2+0,06+0,1=55,01мм 2 А05-4 min=110,02мм
2 А05-2 max=2 А05-2 min+ TА05-2 =110,02+0,35=110,37 мм 2 А05-4 =110,37-0,35мм
8) [Z05-22] = А0 – (10,205-2) – (10, 20) – А05-2
[Z05-22]min = А0min– (10,205-2)max – (10, 20)max– А05-2 max
А0min= А05-2 max+[Z05-22]min+(10,205-2)max + (10, 20)max
А0min=55,185+0,1+0,6+0,35=56,235мм 2 А0min=112,47 мм
2 А0max=2А0min+ TА0 =112,47+2,2=114,67 мм 2А0=113,27+1,4-0,8мм
9) [Z05-13] = r05-1 – (10 ,30 5-1) – (10 ,30) – r0
[Z05-13]min = r05-1 min– (10 ,30 5-1)max – (10 ,30)max – r0 max
r0 max= r05-1 min- [Z05-13]min– (10 ,30 5-1)max – (10 ,30)max
r0 max=40,5705 – 0,35 – 0,1 – 0,6=39,5205 мм 2 r0 max=79,041 мм
2 r0 min=2 r0 max- Tr0 =79,041 – 2=77,041мм 2 r0 =78,341+0,7-1,3 мм
Схема диаметрального размерного анализа приведена на рисунке 1.3.1
Рисунок 1.3.1 – Схема диаметрального размерного анализа
1.3.2 Линейный размерный анализ.
Определим минимальные припуски /5, прилож. 2, с.68/
[Z758 ]min = 0,04 мм [Z05-7 8] min = 0,35мм
[Z706] min = 0,04 мм [Z05-36] min =[Z05-37] min= 0,2 мм
[Z05-88] min = 0,2 мм [Z05-26] min = [Z05-27] min =0,35 мм
Размер [Г] не выполняется в технологической операции и является замыкающими. Проверим, обеспечивается точность этого размера.
[Г] = Б75 – Б70 + Ж05-8 – В05-9
ТА ≥ ∑ТАI ,
где ТА – допуск на замыкающее звено;
ТАi – допуск составляющего звена.
ТГ ≥ ТБ75 +ТБ70 + ТЖ05-8 +ТВ05-9
0,6 = 0,1+0,1+0,12+0,2
0,36 ≥ 0,52 — обеспечивается
Составим уравнения:
1. [Z758] = Б70 – Б75
2. [Z706] = Б05-3– Б70
3. [Z05-88] = Ж05-7 –Ж05-8
4. [Z05-78] = Ж05-3 –Ж05-7
5. [Z05-56] = Б05-2 –Б05-3
6. [Z05-57] = Ж05-2 –Ж05-3
7. [Z05-46] = Б0 –Б05-2
8. [Z05-47] = Ж0 –Ж05-2
Решим полученные уравнения:
1) [Z758] = Б70 – Б75
[Z758] min= Б70min – Б75max
Б70min = Б75 max + [Z758]min= 81,3+0,04=81,34мм
Б70max = Б70min + T Б70 = 81,34+0,1=81,44 мм Б70 = 81,44-0,1 мм
2) [Z706] = Б05-3– Б70
[Z706]min = Б05-3 min–Б70 max
Б05-3min= Б05-3 max+ [Z706]min=81,44+0,04=81,48 мм
Б05-3 max= Б05-3 min+ TБ05-3 =81,48+0,14=81,62мм Б05-4 =81,62-0,14 мм
3) [Z05-88] = Ж05-7 –Ж05-8
[Z05-88] min= Ж05-7 min–Ж05-8 max
Ж05-8 найдем из уравнения замыкающего звена [Г] = Б75 – Б70 + Ж05-8 – В05-9
Ж05-8max=Гmax+ Б70max+ В05-9max – Б75min=1,5+81,44+60 – 81,2=61,74мм
Ж05-8min= Ж05-8max – ТЖ05-8=61,74 – 0,12=61,62мм Ж05-8=61,74-0,12 мм
Б05-5 min=[Z856] min+ Б85 max – Ж05-8 min+ Ж05-5 max
Б05-5 min=0,025+81,45-61,53+62,52=82,465мм
Б05-5 max= Б05-5 min+ TБ05-5=82,465+0,14=82,605 мм Б05-5 =82,605-0,14 мм
4) [Z05-78] = Ж05-3 –Ж05-7
[Z05-78]min = Ж05-3 min–Ж05-7max
Ж05-3 min= Ж05-7max+[Z05-78]min=62,24+0,35=62,59мм
Ж05-3 max= Ж05-3 min+ TЖ05-3 =62,59+0,12=62,71мм Ж05-3 =62,71-0,12 мм
5) [Z05-56] = Б05-2 –Б05-3
[Z05-56] min= Б05-2 min–Б05-3max
Б05-2 min= Б05-3max+[Z05-56] min=81,62+0,2=81,82 мм
Б05-2 max= Б05-2 min+ ТБ05-2=81,82+0,35=82,17 мм Б05-2 =82,17-0,35 мм
6) [Z05-37] = Ж05-2 –Ж05-3
[Z05-37]min = Ж05-2 min–Ж05-3max
Ж05-2 min= Ж05-3max+[Z05-37]min=62,71+0,2=62,91 мм
Ж05-2 max= Ж05-2 min+ TЖ05-2 =62,91+0,3=63,21 мм Ж05-4 =63,21-0.3 мм
7) [Z05-26] = Б0 –Б05-2
[Z05-26]min = Б0 min–Б05-2max
Б0 min= Б05-2max+[Z05-26]min=82,17+0,35=82,52 мм
Б0 max=82,52+2=84,52мм Б0 =83,22+1,3-0,7 мм
8) [Z05-27] = Ж0 –Ж05-2
[Z05-27] min= Ж0 min–Ж05-2max
Ж0 min= Ж05-2max+[Z05-27] min=63,21+0,35=63,56 мм
Ж0 max= Ж0 min+ TЖ0 =63,56+2=65,56 мм Ж0 =64,26+1,3-0,7 мм
Схема линейного размерного анализа приведена на рисунке 1.3.2
Рисунок 1.3.2 – Схема линейного размерного анализа
1.4 Расчет режимов резания
1.4.1 По эмпирическим формулам
Определим режимы резания для операции 045 вертикально-сверлильная /7, с.381/
Глубина резания при сверлении:
t = 0,5*D, (1.4.1.1)
где D – диаметр сверла.
В данном случае при сверлении отверстия сверлом можно принять диаметр D равный диаметру отверстия: D = 5 мм.
Глубина резания по формуле t = 0,5 * 5 =2,5 мм.
Подача сверла принимается по таблице 35 /8, стр.381/ в зависимости от диа-метра инструмента D и твердости материала детали НВ 160…240.
С учетом поправочного коэффициента 0,75 для сверла:
S = 0,75 * (0,1…0,15) = 0,15*0,75=0,1 мм/об.
Принимаем S = 0,1 мм/об.
Скорость резания рассчитывается по формуле /8, стр. 382 /:
(1.4.1.2)
где Сv = 7 ; qv = 0,4;y = 0,7;m = 0,2 /8, стр. 383/
T = 15 мин – стойкость сверла /8, таб.40 стр. 384/.
Общий поправочный коэффициент Кv:
Кv = Кмv * Кuv * Кlv, (1.4.1.3)
где Кмv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала,
Кмv =Kг (750/ в)^n, (1.4.1.4)
где в = 1130 Н/мм2 , Kг=1, n=0,9
Кмv = (750/1130)^0,9 = 0,69;
Кuv — коэффициент, учитывающий инструментальный материал, Кuv = 1 – для марки материала режущей части сверла Р6М5
Кlv — коэффициент, учитывающий глубину просверливаемого отверстия (l≤10D), Кlv = 0,6
Общий поправочный коэффициент Кv:
Кv = 0,69*1*0,6= 0,414.
Определяю скорость резания по формуле (1.4.1.2) :
Скорость резания v = 16,1 м/мин.
Крутящий момент и осевая сила при сверлении определяют по формулам /7,с.435/:
где См = 0,0345; q = 2,0; y = 0,8; р = 68; qр = 1,0; yр = 0,7.
Кр = Кмр = (в / 750)^ nр, (1.4.1.7)
где в = 1130 Н/мм2
nр = 0,75.
Кмр=(1130/750)0,75 = 1,36
Dmax= 5 мм
Крутящий момент по формуле
Осевая сила по формуле:
5) Мощность резания:
где n – число оборотов сверла:
Уточняем расчетное число оборотов, по станку принимаем n=1000 об/мин, тогда мощность станка рассчитаем по формуле (1.4.1.8)
Скорость резания с учетом принятого числа оборотов:
Длина рабочего хода Lр.х при сверлении отверстия определяется:
Lр.х. = Lрез. + l1 + l2+l3, (1.4.1.11)
где Lрез – длина резания, определяется по размерам отверстия;
l1 – величина подвода;
l2 – величина врезания;
l3 – величина перебега.
l1=5 мм; l2+l3=2,5мм /1, прил.23, с.293/
Длина резания:
Lрез. = 190,781/2 — 82,501/2 – 13,98=40,16мм
Тогда длина рабочего хода по формуле
Lр.х. = 40,16+5+2,5=47,66 мм.
Расчет основного времени на выполнение одного отверстия /10, с. 415/:
Для обработки двух отверстий То=0,96 мин.
1.4.2 Расчет режимов резания по таблицам
Определение режимов резания для операции 020 зубофезерная /10, с.218/
Определение величины подачи:
Sо=Sотаб*Kмs*Kβs*Kz1s*Kzs*KFs , (1.4.2.1)
где Sо таб=2,8 /10, карта1,2 с.219/;
Kмs — коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;
Kβs- коэффициент, зависящий от угла наклона зубьев колеса;
Kz1s- коэффициент, зависящий от числа заходов фрезы;
Kzs- коэффициент, учитывающий число зубьев нарезаемого колеса;
KFs ,- коэффициент, учитывающий направление подачи.
Sо=2,8*0,9*0,75*1*0,8*1,2=1,8 мм/об, принимаем по станку Sо=2мм/об
Определение скорости резания:
v=vтаб*Kмv*Kβv*Kv*KΔv*Kuv*KTv*Kz1v, (1.4.2.2)
где vтаб=33,5 м/мин /10, карта1.4 с.223/;
Kмv- коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;
Kβv- коэффициент, зависящий от угла наклона зубьев колеса;
Kv- коэффициент, зависящий от числа проходов фрезы;
KΔv- коэффициент, учитывающий класс точности фрезы;
Kuv- коэффициент, учитывающий материал фрезы;
KTv- коэффициент, учитывающий отношение требуемой по условию производства стойкости Т к нормативной;
Kz1v- коэффициент, зависящий от числа заходов фрезы.
v=33,5*0,9*0,9*1*1*1,2*1*1=33 м/мин
Определение частоты вращения (по формуле (1.4.1.9))
принимаем n=80 об/мин, тогда скорость (по формуле (1.4.1.10) )
Основное временя на выполнение операции /10, прил.1 с. 212/:
где zд — число зубьев детали;
ε — число заходов фрезы;
q — количество одновременно обрабатываемых деталей.
Аналогичным образом рассчитываем режимы резания для остальных операций. Результаты расчета сведены в таблицу 1.4. Результаты расчета основного времени представлены в таблице 1.5.
Таблица 1.4 — Режимы резания по операциям.
№ Операция t, мм S, мм/об V,
м/мин n,
об/мин Рz,Н
05
10
20
25
30
35
40
45
70
75
80
Токарная с ЧПУ
-черн. зенкер.
— черн. точение
— чист. точение
-подрез. канавки
-чист. зенкер.
-развертывание
-черн. точение
-чист. точение
— подрезка
Горизонтально-фрезерная
Зубофрезерная
Зубофасочная
Зубошевинговальн.
Зубодолбежная
Зубозакругляющая
Вертикально-сверлильная
Внутришлифов.
-обр. отверстия
-обр. торца
Плоскошлифов.
Хонинговальная
2,65
2,9
0,7
6
0,54
0,26
3
0,85
1,5
1,8
—
—
—
—
—
5
0,11
0,3
0,24
0,09
1,4
0,4
0,18
0,19
0,47
1,58
0,48
0,4
1
700 мм/мин
2
tz = 3 сек/зуб
100 мм/мин
0,25дв.ход/мин
tz = 1,2 сек/зуб
0,1
0,09 мм/мин
1,21 мм/мин
0,3 мм/мин
0,6 мм/дв.ход
15,5
143,1
248,4
101
53
7,94
112
202
123
236
31,5
—
112 м/мин
17
—
15,71
52,15
86,08
37
52,15
Vв.п.=44,54
62
350
600
535
207
31
205
375
422
500
80
600
160
400
1500
1000
200
200
150
200
68,4
280
401
3450
2328
385
164
1330
460
700
1027
657,4
—
—
—
—
922,6
—
—
—
—
1.5 Нормирование операций обработки детали
С учетом расчетной длины обработки, числа переходов, вида обработки и режимов резания, можно определить машинное время обработки деталей.
005 операция токарная с ЧПУ
Тшт = То + Тв + Т обсл + Тотл, (1.5.1)
где Тшт – время на одну операцию;
То – основное время;
Тв – вспомогательное время;
Т обсл – время на обслуживание рабочего места;
Тотл – время на отдых и личные надобности.
Для токарной обработки на станках с числовым программным управлением
где Lр.х. – длина рабочего хода;
n – число оборотов, мм/об;
S – подача, об/мин.
Длина рабочего хода Lр.х определяется по формуле:
Lр.х. = Lрез. + l1 + l2+l3, (1.5.3)
где Lрез – длина резания;
l1 – величина подвода /гуз. Прил.23 с. 293/;
l2 – величина врезания /гуз. Прил.23 с. 293/;
l3 – величина перебега /гуз. Прил.23 с. 293/.
Тв = Тв1 + Тв2 + Тв3, (1.5.4)
где Тв1 – время на установку и снятие заготовки, Тв1 = 0,68 / 3,карта 2 с. 32/;
Тв2 – время, связанное с переходом, Тв2 = 0,14 /3, карта 18 с. 67/;
Тв3 – время на контроль, Тв3 = 0,188. /3, стр. 32/
Т обсл. = ά × То, /3, карта 60, с.148/ (1.5.5)
Т обсл. = 8,5% × 9,08 = 0,772 мин.
Тотл.= β×tоперат, /3,карта 88 с. 203/ (1.5.6)
Т отл = 4% × 9,08 = 0,363 (мин).
Подставим полученные значения в формулу (1.5.1):
Тшт = 9,08 + 0,948 + 0,772 + 0,363= 11,163 мин.
Для серийного производства используют штучно-калькуляционное время.
Т шт-к = Тшт + , (1.5.7)
где Тп.з – подготовительно-заключительное время,Тп.з.=24 мин,/3,карта 19,с. 70/
n – количество деталей в партии (n = 12 шт).
Тшт-к = 8,17 + = 13,163 мин.
Аналогично рассчитываем остальные нормы времени на операциях. Результаты расчета заносим в таблицу 1.5.
Таблица 1.5 — Нормы времени на обработку детали.
Операция Тмаш. Твсп. Т об-служ. Тотл. Тшт Тп.з Т шт-к
05 Токарная с ЧПУ 9,08 0,948 0,772 0,363 11,163 24 13,163
010 Горизонтально-фрезерная 0,2 0,392 0,007 0,008 0,607 16 1,94
020 Зубофрезерование 17,72 1 0,71 1,6 21,03 24 23,03
025 Зубозакругление 1,35 0,8 0,054 0,054 2,258 13 3,34
030 Зубошевингование 5,76 0,35 0,23 0,23 6,57 13 7,65
035 Зубодолбление 6,95 0,65 0,278 0,278 8,156 24 10,156
040 Зубозакругление 0,6 0,8 0,024 0,024 1,45 13 2,53
Продолжение таблицы 1.5
045 Вертикально-сверлильная 0,96 0,39 0,03 0,04 1,42 10 2,25
070 Внутришлифова-ние 1,27 0,51 0,06 0,05 1,89 15 3,14
075 Плоскошлифова-ние 0,0875 2,77 0,003 0,003 3,651 8 4,32
080 Хонингование 0,7 0,95 0,05 0,03 1,73 20 3,397
085 Зубообкатка 1,38 0,4 0,05 0,05 1,88 13 2,963
2. Конструкторский раздел
2.1. Расчет червячной фрезы для нарезания колес под шевингование
Червячная фреза как инструмент получается из червяка путем прорезания кана-вок, образующих переднюю поверхность зубьев и пространство для размещения стружки и затылования зубьев для создания задних углов по всему контуру.
Метод зубофрезерования червячными фрезами является высоко-производительным и универсальным, получил широкое распространение во всех видах производства для обработки цилиндрических и червячных колес. Обработку производят непрерывно, по методу обкатки. В отличие от дисковых и пальцевых фрез одна червячная фреза может обрабатывать колеса с любым числом зубьев данного модуля.
Червячные фрезы для цилиндрических колес согласно ГОСТ 9324-80Е изго-товляют трех типов и четырех классов точности 1 — фрезы цельные прецизион-ные класса точности АА модулей m=1-10 мм; тип 2 — фрезы цельные общего назначения классов точности А, В, С и D с m =1-12 мм; тип III — фрезы сборные общего назначения классов точности А, В, С и D с m=8-25 мм. Для обработки зубьев шестерни спроектирована червячная фреза сборной конструкции, класса точности С (для нарезания колес 9-й степени точности). Конструкция фрезы (рисунок 2.1) состоит из корпуса 1, реек 2 и крышек 3. Материал реек быстрорежущая сталь Р9К10, корпуса и крышек – сталь 60С2.
Рисунок 2.1 – Конструкция сборной фрезы
Фрезы этого типа применяются в серийном и массовом производстве зубчатых колес, подвергаемых шевингованию, предназначаются для нарезания зубьев колес под последующее шевингование /7 стр.8/
Исходные данные:
-материал заготовки – сталь 12Х2Н4А, НВ 170…228;
-модуль нарезаемого зубчатого колеса m=6;
-число зубьев колеса z=27;
-ширина зубчатого венца в=60-0,2;
-угол наклона зуба колеса =20;
-угол зацепления =2230;
-степень точности нарезаемого колеса 9;
-оборудование — зубофрезерный станок 5К324А.
Определение размеров фрезы по нормали /6 стр.79/
1. Расчетный профильный угол исходной рейки в нормальном сечении
αи=αд=2230
2. Модуль нормальной mи=m
3.Шаг по нормали
tи= π*mи (2.1.1)
tи =3,14*6=18,85 мм
4.Расчетная толщина зуба по нормали
Sи= tи — (SД1+ΔS), (2.1.2)
где SД1 – толщина зуба колеса по нормали на делительной окружности;
ΔS – величина припуска под последующую чистовую обработку =0,15
Sи=18,85 – (12,079+0,15)=6,621 мм
5. Расчетная высота головки зуба фрезы
h’и=h – h’ , (2.1.3)
где h – полная высота зуба колеса;
h’ – высота головки зуба колеса.
h’и=13,98 – 9,192=4,788 мм
6.Высота зуба фрезы
hи=h+0,3m (2.1.4)
hи =13,98+0,3*6=15,78 мм
Определение конструктивных размеров фрезы /6, таб.4 стр.75/
7. Наружный диаметр Dеи =125 мм, диаметр отверстия = 40 мм
8. Число зубьев фрезы
где φ – угол стружечной канавки
9. Падение затылка при Dеи =125 мм , К=5
10. Диаметр начальной окружности фрезы:
для фрез с нешлифованным профилем
dди=Dеи — h’и — 0,5К (2.1.7)
dди =125-2*4,788-0,5*5=112,924 мм
11. Угол подъема витков фрезы на начальной окружности
где a — число заходов фрезы
12. Шаг по оси между двумя витками
13. Ход витков по оси фрезы
t х=tос*a (2.1.10)
t х=18,88*1=18,88 мм
14. Направление витков фрезы: правое – если колесо прямозубое или с правым наклоном зубьев; левое – если колесо с левым наклоном зубьев. Выбираем фрезу с левым наклоном витков, т.к. колесо имеет левое направление линии зубьев.
15. Профильный угол по оси
принимаем αос=22°30’
16. Толщина зуба исходной рейки по оси
17. Высота головки зуба исходной рейки
18.Осевой шаг винтовой стружечной канавки
Т=toc*ctg2ω (2.1.14)
Т=18,88*ctg3,38°=104,03 мм
19. Угол установки фрезы на станке ψ=β±ω. Знак «+» берется при разноимен-ных направлениях витков фрезы и зубьев колеса, знак « — » — при одноименных
ψ = 20° – 3,38°=16,62°
Проверочный расчет /6, стр 82/
Определяем толщину зуба фрезы, требуемую для обеспечения заданной толщины зуба колеса Sд на делительном цилиндре
Sи1=t — Sд (2.1.15)
Sи1=18,85 – 12,169=6,621 мм
Найденная толщина Sи1 совпадает с чертежной толщиной зуба фрезы Sи
Определение параметров профиля фрезы
20. Расстояние hу от головки зуба фрезы до начала усика
, (2.1.16)
где h’и – расчетная высота головки зуба фрезы;
rд – радиус делительной окружности колеса;
ρ1 – радиус кривизны в точке начала активной части профиля.
, (2.1.17)
где Dе2 и dо2 –диаметры наружной и основной окружностей сопряженной шестерни с обработанным колесом;
А1,2 и α1,2 – межцентровое расстояние и торцевой угол зацепления в передаче колесо-шестерня (α1,2= αд).
Dе2 =dд + 2*m (2.1.18)
Dе2=246,042+2*6=258,042мм
dо2 =dд *cosα (2.1.19)
dо2 =246,042*cos22,30°=231,1мм
мм
мм
21. Размеры усика
22. Радиус закругления головки зуба
где Δr=0,12*m – радиальный зазор между головкой зуба шевера и окружность впадин зубьев колеса.
Расчет фланка фрезы
Фланкирование профиля фрезы должно обеспечить срезание головки зуба колеса в заданных пределах.
23. Величина фаски f=0,5 – 0,8мм, выбираем f=0,7мм
24. Угол фланка
αиф=αи+(8°-10°) (2.1.22)
αиф =22,30°+8°=30,30°
25. Диаметр начала фланка
dс = De1 – 2f, (2.1.23)
где De1 – наружный диаметр колеса.
dс =190,781-2*0,7=189,381
26. Угол давления на диаметре dс эвольвенты от основной рейки
27. Угол давления на диаметре dс эвольвенты от рейки фланка
28. Расстояние от начала фланка по делительной прямой фрезы
(2.1.26)
invα=tgα – α
29. Чертежные размеры фланка (в нормальном сечении)
30. Угол давления на головке зуба шестерни, полученного от основной рейки
(2.1.28)
=0,84876
αе=35°469’
31. Толщина головки зуба шестерни, полученного от основной рейки
32. Толщина зуба на диаметре dс
33. Угол давления на головке зуба шестерни, полученного от рейки фланка
αфе=40°625’
34. Толщина головки зуба шестерни, полученного от рейки фланка
35. Срез головки зуба на одну сторону
2.2 Расчет дискового долбяка
Исходные данные шлиц:
— материал заготовки – сталь 12Х2Н4А, НВ 170…228;
— модуль нарезаемого шлицевого венца m=3,5 мм;
— диаметр делительной окружности шлиц dд=105 мм;
— диаметр наружной окружности шлиц Dе=109,3 мм;
— делительная толщина Sд=6,162 мм;
— высота шлица h=3,5 мм;
— число зубьев шлиц z=30;
— угол профиля исходного контура =30;
— оборудование — зубодолбежный станок 5140.
По исходным данным выбираем долбяк / 6 с.24 таб.2/:
— модуль долбяка m=3,5 мм;
— номинальный диаметр долбяка d’ди=75 мм;
— высота нового долбяка Ви=28 мм;
— высота рабочей части долбяка В’р=21,5 мм;
— высота полностью изношенного долбяка b=6,5 мм
— допустимая толщина зубьев по вершине Sеи=1-1,1 мм.
Рисунок 2.2 – Дисковый долбяк
Диаметр основной окружности шлиц / с.31/:
dо=dд*cosα=105*cos30°=93,56 мм;
Радиус кривизны профиля шлица / с.31/:
ρ=28,25 мм
Определение исходных данных /с.31-36/.
1. Число зубьев долбяка:
принимаем z=22
2. Диаметр делительной окружности:
dди=zи*m (2.2.3)
dди =22*3,5=77 мм
Принимаем dди =80 мм /7, с./
3. Теоретический диаметр основной окружности:
dои=dди*cosα (2.2.4)
dои =80*cos30°=71,28 мм;
4. Боковой задний угол в плоскости, параллельной оси долбяка:
где берется равным 2°30’ – 3°
δ =3°37’
Определение параметров долбяка в исходном сечении
5. Диаметр наружной окружности долбяка в исходном сечении:
D’еи=dд+dди – di , (2.2.6)
где di – диаметр окружности впадин шлиц
D’еи =105+80 – 102,3=82,7 мм
6. Толщина шлица на делительной окружности по нормали в исходном сечении:
S’ди=π*m – Sд (2.2.7)
S’ди =3,14*3,5 – 6,162=4,83 мм
7. Угол давления
8.Толщина зуба на вершине в исходном сечении:
(2.2.9)
,82 мм
Определение исходных расстояний
9. Станочный угол зацепления переточенного долбяка, гарантирующий отсутствие среза.
(2.2.10)
где ρи – наименьший допустимый радиус кривизны профиля зуба долбяка, принимаемый равным ρи=3мм при dди=75 мм.
10. Вспомогательная величина
c=2*tan δбок (2.2.11)
c =2*tan 3°36’=0,106
11. Максимальное отрицательное исходное расстояние предельно сточенного долбяка
12. Станочный угол зацепления нового долбяка
13. Положительное исходное расстояние
14. Расчетный задний угол по верху долбяка
15.Исходное расстояние, лимитируемое заострением зуба долбяка
16. Максимально возможная величина стачивания долбяка вдоль его оси
Н=ан – ас, (2.2.17)
где ан – наименьшая из а’н и a’’н
Н=47,29 – (-48,8)=96,09
17. Принимаемое положительное исходное расстояние
а=0,5*В’р (2.2.18)
а=0,5*21,5=10,75 мм
Определение чертежных размеров долбяка по передней поверхности
18. Станочный угол зацепления нового долбяка
19. Наружный диаметр нового долбяка
20. Станочный угол зацепления предельно сточенного долбяка
21. Уточненный (чертежный) задний угол по верху
22. Принимаемая высота долбяка
Ви=Вр+b (2.2.23)
Ви =21,5+6,5=28 мм
23. Толщина зуба на делительной окружности по нормали
Sди=S’ди+а*с (2.2.24)
Sди =4,83+10,75*0,106=5,97 мм
24. Высота головки зуба долбяка по передней поверхности
25. Полная высота зуба долбяка hи=h+0,3*m (2.2.26)
hи =3,5+0,3*3,5=4,55 мм
26. Корректированный торцовый профильный угол долбяка
,5137
27. Диаметры основных окружностей долбяка при шлифовании его профиля
Проверочный расчет
28. Станочный угол зацепления долбяка и нарезаемого колеса
29.Межцентровое расстояние долбяка и нарезаемого колеса
30. Диаметр окружности впадин зубьев колеса после нарезания долбяком
dф=2Aд,и – Dеи (2.2.31)
dф =183,64 – 81,5=102,14 мм
по условию dф≤di, 102,14<102,3. Условие выполняется
31. Радиус кривизны профиля зубьев колеса после нарезания в точке начала
обработки долбяком
по условию ρд,и≤ρ, 21,1<28,25. Условие выполняется
2.3 Расчет и проектирование мембранного патрона.
Проектируем мембранный патрон для шлифования отверстия и торца на внутришлифовальном станке (рисунок 2.3).
В мембранном патроне центрование и зажим шестерни осуществляется шестью кулачками (1) мембраны (2), к которым привертываются сменные кулачки (3). В процессе съема и установки шестерни шток (4) прогибает мембрану (2) вправо, и кулачки расходятся. Шестерню устанавливают в патрон вместе с надетой на нее обоймой с шариками (5). Дополнительное базирование по торцу шестерни обеспечивается тремя сменными опорами (6). Во избежание биения сменных кулачков (3) их шлифуют на месте. Шток (4) предназначен для соединения патрона с гидропривод (7), расположенным на заднем конце шпинделя станка.
Рисунок 2.3 – Констукция мембранного патрона
1.Определим силу резания Рz и крутящий момент Мкр
Из формулы /7, с.371/ выразим Рz; N=8,2кВт v=52,15 м/мин
Мкр= Рz*rд (2.3.2)
Мкр =9623*41,47*10-2=3990,658 Н*м
2. Расчет силы закрепления детали /8, том1 ,с.377/
Для заготовки диаметром D, установленной в патроне с n кулачками, сила закрепления считается по формуле:
, (2.3.3)
где n – количество кулачков, принимаем n=6
К – коэффициент запаса
f – коэффициент трения между заготовкой и зажимным механизмом
f =0,16 при контакте обработанных поверхностей заготовки с опорами и зажимным механизмом приспособления /8, том1 , таб.3, с.384/
К=К0*К1*К2*К3*К4*К5*К6, (2.3.4)
где К0=1,5 – гарантированный коэффициент запаса;
К1=1 учитывает увеличение сил резания из-за случайных неровностей на обрабатываемых поверхностях заготовок;
К2=1,2 учитывает увеличение сил резания вследствие затупления режущего инструмента;
К3=1 учитывает увеличение сил резания при прерывистом резании;
К4=1,2 характеризует постоянство силы, развиваемой зажимным механизмом;
К5=1 характеризует эргономику зажимного механизма;
К6=1 учитывают при наличии моментов, стремящихся повернуть заготовку.
К=1,5*1*1,2*1*1,2*1*1=2,16, принимаем К=2,5
3.Выбор патрона
При диаметре зубчатого колеса равном 190,781 выбираем мембранный патрон диаметром 400 мм 7151-0034 ГОСТ 16157 – 70 /8, том2, с.517/
Усилие зажима заготовки одним кулачком: Qmin=2450H, Qmax=4900H, что больше рассчитанного и следовательно удовлетворяет условиям.
4. Расчет плоских мембран /8, том2 , с.516/
Максимальный диаметр расточки кулачков
, (2.3.5)
где Δгар=0,1 – гарантированный зазор на установку заготовки
dр.к.max=190,781+0,1=190,881 мм
Геометрические размеры мембраны /8, том2, с.527/
— рабочий радиус a= мм, S – толщина мембраны /8,том2,таб.4,с.517/
— радиус центрального окна с=(0,1 – 0,2)а=0,15*183=27,45мм
— радиус расположения кулачков мембраны b=(0,4 – 0,8)а=0,6*183=109,8 мм
— размеры площадки контакта кулачка с торцом мембраны
X=(0,15…0,25)а (2.3.6)
Х=0,15*183=27,45 мм
Y=(0,1…0,15)а (2.3.7)
Y=0,1*183=18,3 мм
Усилие на штоке
, (2.3.8)
где Рос=37700 – усилие разжима мембраны /8, том2, таб.4, с.517/
η=0,7 – 0,8 КПД
Наибольшие напряжения /8, том2, с.526/
К(σ)=0,92 значение коэффициента определяется по графику /8, том, рис.15, с.526/
По известному напряжению выбирается материал мембраны:
марка стали 55ГС HRCэ 39,5 – 43,5
5. Выбор и расчет привода
По усилию Рш выбирают привод патрона. Рекомендуются пневмо- или гидро- цилиндры двойного действия.
Рассчитаем диаметр цилиндра при подаче масла в поршневую полость /9,стр.481/
, (2.3.10)
где ρ=10 МПа – давление масла;
η мех ≤0,93 – механический КПД
Выберем гидроцилиндр двустороннего действия 7021-0178 ГОСТ19899-74
/8, том1, таб.22, стр.473/ D=80мм.
2. 4 Расчет и проектирование приспособления для зубофрезерования.
Данное станочное приспособление установлено на зубофрезерном станке. В нем шестер-ня базируется по внутренней цилиндрической поверхности и торцу (рисунок 2.4.1).
Рисунок 2.4.1 – Схема базирования в приспособлении для зубофрезерования
Из данной схемы видно, что деталь лишена пяти степеней подвижности. Точки 1,2,3 это установочная база, точки 4,5 это двойная опорная база.
Приспособление для фрезерования зубьев имеет пневматический привод, исходной энергией которого является сжатый воздух, рисунок 2. 4. 2.
Принцип действия: Сжатый воздух по трубе (1) подается под поршень со штоком (2), перемещая его к верху, тем самым освобождается быстросъемная шайба (3), которая за счет пружины (4) удерживает шестерню на оправке (5). После снятия быстросъемной шайбы производим замену уже обработанной детали, на заготовку. После этого возвращаем бы-стросъемную шайбу на место и при помощи крана управления прекращаем подачу воздуха. Под действием пружины поршень со штоком перемещается вниз и деталь зажимается.
Рисунок 2. 4. 2- Приспособление для фрезерования зубьев
На рисунке 2.4.2 под номером (6) показано автоматическое устройство для снятия заусенцев при зубофрезеровании. В устройство входит дисковый подпружиненный резец, который может вращаться. Он установлен в корпусе. Корпус размещен в механизме подвода, который в соответствии с программой перемещается по специальным направляющим станка /20, с.288/
При зубофрезеровании на деталь действуют сила резания Pz и сила Py, старающаяся сдвинуть деталь.
Ру = 0,4 × Рz, (2.4.1)
Ру = 0,4 × 675,4 = 262,95 Н.
Fтр = Рз× f ≥ Py × k, (2.4.2)
где Q – сила прижимающая заготовку, Н;
f – коэффициент трения, f = 0,16;
К – коэффициент запаса.
К= К0 × К1 ×К2 × К3 × К4× К5 × К6, (2.4.3)
где К0 — гарантированный коэффициент запаса, К0 = 1,5;
К1 – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания из-за случайных неровно-стей на заготовке, К1 = 1;
К2 – коэффициент, учитывающий затупления р/и в зависимости от метода обработки, К2 = 1,4;
К3 – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании, К3 = 1;
К4 – коэффициент, учитывающий непостоянство зажимного усилия, к4=1,3;
К5 – коэффициент, учитывающий степень удобства расположения рукояток в ручных зажимных устройствах, К5 = 1;
К6–коэффициент, учитывающий неопределенность положения, К6=1, /14, с.80/
К = 1,5 × 1 × 1,4 × 1× 1,3× 1× 1 = 2,73.
Из условия (2.1.2) найдем силу зажима Q.
Выбираем пружину НД 80×40×2×3, усилие, возникающее при прогибе Q=5396 Н
Сила на штоке пневмоцилиндра / с.95/:
Выразив диаметр цилиндра получаем формулу:
(2.4.6) где р – давление воздуха, р = 0,4 МПа;
η – КПД, учитывающий потери на трение в цилиндре.
мм.
По нормализованному стандартному ряду принимаем Dцил = 200 мм.
2.5 Разработка конструкции и описание хонинговальной головки с активным контролем.
Хонингование применяют для окончательной обработки отверстия и осуществляют алмазными брусками, закрепленными в хонинговальной головке. Обработку ведут при вращении и возвратно-поступательном перемещении инструмента. Алмазные бруски имеют жесткое силовое замыкание с обрабатываемой поверхностью (удельное давление 3 кГ/см2) и управляемую радиальную подачу для удаления припуска.
Рисунок 2.5 – Конструкция хонинговальной головки
Конструкция хонинговального инструмента имеет шарнирное крепление (ри-сунок 2.5). Корпус хонинговальной головки (1) имеет равномерно расположен-ные по окружности гнезда, в которых размещаются колодки (2) с напаянными на
них алмазными брусками (4). В центральном отверстии корпуса двигается конус (3), на котором лежат опорные поверхности колодок. Радиальная подача колодок с брусками осуществляется осевым перемещением конуса. Для направления хонин-говальной головки при входе ее в отверстие детали служат направляющие планки (5) с радиусной поверхностью. Хонинговальная головка соединена шарнирно с оправкой (6), имеющей в нижней части шаровый наконечник. Внутри оправки движется толкатель (7), сообщающий осевое перемещение конусу хонинговальной головки от механизма подачи станка.
Важное значение имеет наличие на станке системы автоматического контроля, дающий сигнал для прекращения обработки по достижению требуемого диаметра отверстия. Благодаря этому предупреждается появление брака, операция контроля совмещается с машинным временем, что способствует повышению производи-тельности. Широкое применение нашла система “падающий калибр”. На оправке (6) установлена измерительная калибр-пробка (8), которая в процессе хонингова-ния при каждом ходе вниз стремится войти в обрабатываемое отверстие. При достижении заданного размер, калибр входит в отверстие, замыкая буртиком кон-такт датчика, в результате чего исполнительным органам станка дается команда
на отвод брусков и окончание цикла обработки.
Алмазные бруски являются обрабатывающими составляющими хонинговаль-ного инструмента. Бруски определяются их количеством z, шириной В, высотой Н, толщиной алмазного слоя S, длиной L и радиусом округления рабочей повер-хности R. Нормальные значения В, Н, S, L установлены ГОСТом 25594-83.
В=12 мм; Н=7 мм; S=5 мм ; L=40 мм /18 таб.8, с.22/
Количество брусков определяют по формуле / 18, с.21/;
где D – диаметр обрабатываемого отверстия.
принимаем z=5.
Радиус рабочей поверхности брусков / 18, с.28/;
R=0,4*D (2.5.2)
R=0,4*83=33 мм
2.6 Расчет контрольного приспособления для проверки межцентрового расстояния.
Контрольное приспособление предназначено для проверки межцентрового расстояния. Состоит из плиты(1), неподвижного пальца для детали (2) и пальца, установленного на подвижной каретке (3) (см. рис. 2.6).
Рисунок 2.6.1 – Приспособление контрольное.
Деталь ставят на неподвижный палец (2). Индикатор (4) устанавливают на нуль при упоре планки (5) в цилиндрическую поверхность установа (6). Поворачивают установ срезанной стороной к упорной планке. Устанавливают изделие на соот-ветствующую втулку, закрепляют шайбой (7). Вводят в зацепление с мерительной шестерней. Вращая изделие, смотрят показания индикатора. Проверяют расстояние между центрами, колебание межцентрового расстояния за оборот шестерни и при повороте на один зуб. Изделие считается годным, если показания индикатора находятся в пределах:
0,15мм – после операции 015
0,12мм – после операций 055
0,14мм – после операции 090
Приспособление работает с индикатором ИЧ 10 кл 1 с ценой деления 0,01 мм ГОСТ 577-68. Погрешность индикатора δ и = 0,01 мм.
Общая погрешность приспособления должна быть:
δ пр ≤ 0,3 Т, (2.6.1)
где Т – технологический допуск на измеряемую (контролируемую) величину.
Допуск на колебание измерительного межцентрового расстояния Т = 0,125 мм.
Таким образом δ пр ≤ 0,0375.
Общая погрешность приспособления будет складываться из погрешности ин-дикатора δ инд = 0,01 мм, погрешности изготовления втулки, на которой устанавливается шестерня δ в = 0,025 мм.
δ пр = 0,01 + 0,025 = 0,035 мм < 0,0375 мм.
3. Строительный раздел
Строительный раздел дипломного проекта включает в себя планировку участка механической обработки шестерни низшей передачи первичного вала раздаточной коробки и выбор здания цеха.
При проектировании участка используется пролет с мостовым краном, одна из причин его использования в обеспечении высокой мобильности при передвижении груза по участку. В данном случае таким грузом может быть тара с деталями в слу-чае необходимости ее перемещения по цеху или монтаж — демонтаж оборудования.
Положение станков координируется относительно колонн; этим достигается возможность точного определения места каждого станка независимо от положения соседних станков. Колоннам в каждом пролете присваивается номер. Расстояния от определенной колонны в двух направлениях фиксирует месторасположение станка в цехе. При расстановки станков приняты нормативные размеры промежутков между станками в продольном и поперечном направлениях. Эти размеры гаран-тируют удобство выполнения работ на станках, достаточную свободу движения людей и межоперационного транспорта.
3.1. Выбор здания
Участок механической обработки шестерни низшей передачи раздаточной коробки размещается в одноэтажном здании, так как в этом случае облегчается установка тяжелого оборудования, и упрощаются транспортные связи.
Для данного здания выбирается сетка колонн 18*12м, где 18м — ширина про-лета, 12м – шаг колонн. Длина и ширина пролета выбраны такими, чтобы можно было рационально разместить оборудование для участка. При такой укрупненной сетке удобнее размещать оборудование ввиду незначительного числа колонн, вок-руг которых образуется «мертвая зона». Длина пролета выбирается, исходя из ко-личества оборудования и его рациональной планировки.
Сечение колонн выбирается в зависимости от ширины пролета и грузоподъ-емности крана. При ширине пролета 18 м и грузоподъемности крана 5 т размеры колонн 500*1300, размеры фундамента колонн 5200*3600.
Высота пролета рассчитывается с учетом размеров выбранного крана, максимальной высоты станка и размеров перемещаемого груза.
Для определения высоты пролета необходимо рассчитать высоту рельсового пути, которая в дальнейшем приводится к унифицированному значению (рисунок 3.1):
Рисунок 3.1-Разрез здания
Высота пролета выбирается по следующей схеме:
Н1 расч = h1 + h2 + h3 + h4, (3.1)
где H1 – высота верхней точки рельса кранового пути, м;
h1 – максимальная высота оборудования, определяемая с учетом крайних положений подвижных частей станка, но не менее 2,3 м (h1 =2,6м);
h2 – минимально допустимое расстояние между оборудованием и переме-щаемым грузом, h2 = 0, 5 м;
h3 — высота транспортируемых грузов со стропами, h3 = 2,5 м;
h4 — размер крана по паспорту от верхнего положения крюка до верхней точки рельса, h4 = 1,1 м.
(м).
По величине Н1расч назначаются ближайшие большие стандартные значения высоты рельсового пути Н1=6,95 м и пролета Н=8,4 м /11, с. 102/.
Пол участка состоит из следующих строительных слоев:
1) покрытие из цементного раствора с мраморной крошкой (20 мм);
2) бетонный слой М300 (20 мм);
3) бетонный слой М100 (150 мм);
4) уплотнительный слой.
Кровля крыши выполняется из следующих слоев:
1) водоизоляционный ковер (рубероид 3 слоя);
2) выравнивающий слой (цементная стяжка 15 мм);
3) уплотнитель (пенобетон 140 мм);
4) пароизоляция (горячий битум 1-2 слоя);
5) крупнопанельные плиты ПНС-22.
3.2. Выбор варианта расположения оборудования на участке механической
обработки.
Расположение станков на участке механической обработки определяется организационной формой производственного процесса, длиной станочных участков, числом станков, видом межоперационного транспорта, способом удаления стружки и другими факторами.
Металлорежущие станки расположены последовательно в соответствии с тех-нологическим процессом обработки детали. При расположении станков обеспе-чены кратчайшие пути движения детали в процессе обработки, и не допускаются обратные, кольцевые и петлеобразные движения, создающие встречные потоки и затрудняющие транспортирование обрабатываемой детали. Для удобства много-станочного обслуживания предусмотрена кольцевая схема расположения станков.
Для заготовок, собираемых на термообработку и с термообработки предусмот-рены специальные площадки. После зоны деталей на термическую обработку предусмотрено увеличенное расстояние, так как после нее происходит финишная обработка на прецизионных станках и их удаление выполнено с целью уменьшения воздействий вибраций станков, выполняющих черновые операции. Перемещение деталей на термическую обработку и с нее осуществляется при помощи электро-каров.
В начале участка размещается складская площадка для заготовок. Вдоль нее
предусмотрен проезд для большегрузного транспорта для доставки поковок, шири-ной 5,5 м. В конце проектируемого участка предусмотрена складская площадка для готовых деталей, которые сразу поставляются на участок узловой сборки.
3.3. Проектирование подсистемы удаления стружки
В процессе обработки детали образуются в основном два вида стружки, эле-ментная и сливная. Выбор способа удаления стружки произведем по рекомендациям источника /11/.
Выход стружки в год составляет:
, (3.2)
где: -масса заготовки, = 11,7 кг;
-масса детали, = 7,8 кг;
-годовой объем выпуска деталей, = 1000 шт.
= 3900 кг = 3,9 т.
Площадь участка по планировке составляет 200 м2.
3,9/212=0,0195 т/м2.
При количестве стружке до 0,3 т в год, приходящейся на 1м2 площади цеха, целесообразно собирать стружку в специальные емкости, установленные с тыльной стороны станков, и доставлять к месту сбора или переработки напольным транс-портом на накопительную площадку и участок переработки.
3.4. Проектирование подсистемы раздачи СОЖ.
На участке применяется централизованно-групповая система снабжения СОЖ,
которая характеризуется тем, что СОЖ подается от центральной установки по трубопроводам к разборным кранам, установленным на участке. Этот способ выбран исходя из того, что на участке используются различные виды СОЖ. На участке в качестве охлаждающей жидкости используют 3%-ную эмульсию «Вексанол-6А», масляную СОЖ «Росойл-МР-2», 3%-ный раствор «Карбамол С-1П», 1%-ный раствор «Аквахон». Системы охлаждения станков ежесуточно пополняются из разборных кранов для восполнения потерь жидкости вследствие ее разбрызгивания, уноса со стружкой и обрабатываемой деталью. Для каждого станка циркуляция жидкости осуществляется при помощи индивидуального насоса. Отработавшие эмульсии и водные растворы сливаются в канализацию. Отработавшие масла передаются в таре в помещение регенерации масел.
Для обеспечения работы пневмо-приспособлений на участке предусмотрен подвод сжатого воздуха с давлением 6 атм.
Расчет количества оборудования на участке представлен в экономическом разделе.
3.5. Выбор подъемно-транспортных устройств.
В качестве подъемно-транспортного устройства выбираем мостовой опорный кран грузоподъемностью 5 т, который представляет собой мост, перемещающийся по крановым путям на ходовых рельсах, которые установлены на концевых балках. Пути укладывают на подкрановые балки, опирающиеся на выступы верхней части колонн цеха.
По верхнему поясу балок моста в поперечном направлении относительно пролета цеха передвигается крановая тележка, снабженная механизмом подъема груза. Механизм передвижения крана установлен на мосту крана, механизм передвижения тележки – непосредственно на тележке.
Межоперационные перемещения деталей осуществляются при помощи теле-жек-накопителей и рольгангов.
В начале и в конце чернового и чистового участков расположены складские площадки размещения тары с заготовками и готовыми деталями. Количество тары на каждой площадке выбирается в соответствии с числом деталей, обрабатываемых на участке в течение суток.
4.Безопасность жизнедеятельности
Охрана труда – это система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.
Задача охраны труда – свести к минимальной вероятности поражения и заболевания работающего с одновременным обеспечением комфорта при максимальной производительности труда. Охрана труда включает в себя вопросы техники безопасности, промышленной санитарии и пожарной безопасности.
Обработка металлов резанием продолжает оставаться одним из основных способов получения точных размеров и форм деталей машин и приборов. Процесс обработки металлов резанием непрерывно развивается. Внедрение в производство особотвердых режущих инструментов и их постоянное совершенствование позволяют значительно повысить скорости резания, а соответственно и быстроходность металлорежущих станков.
В парке станков значительно возрастает удельный вес агрегатных станков, автоматов, автоматических линий, станков и линий с ЧПУ. В результате чего повышается производительность, и улучшаются условия труда при обработке металлов резанием. Вместе с тем возникает ряд проблем безопасности и гигиены труда, связанных с ростом скоростей резания, быстроходностью станков, обработкой на металлорежущих станках металлов и неметаллических материалов с вредными наполнителями (бериллий, свинцовистые бронзы и латуни, различные пластмассы).
Предупреждение травмирования движущимися частями станка, обрабаты-ваемой деталью и режущим инструментом, предупреждение глазных травм отлетающей и порезов ленточной стружкой, обеспыливание требуют серьёзного внимания. Эти задачи решаются комплексно: непрерывным повышением безопасности самих станков. Сюда входит оснащение их всё более совершенными средствами безопасности в процессе проектирования, изготовления и модернизации; улучшение организации рабочего места станочника, механизация вспомогательных
операций; повышение квалификации рабочих, совершенствование их знаний в об-
ласти безопасности труда, освоение ими передовых методов и приёмов работы на станках, повышение дисциплины труда.
Основной формой обучения работников по охране труда является проведение инструктажа по безопасности труда: вводного, первичного на рабочем месте, повторного, внепланового, целевого.
1. Вводный инструктаж проводится со всеми поступающими на работу, не зависимо от их стажа, образования. Этот инструктаж проводит инженер по охране труда.
2. Первичный инструктаж на рабочем месте проводится мастером или начальником производства.
3. Повторный инструктаж проводится один раз в полугодие, регистрируется в журнале.
4. Внеплановый инструктаж проводится в том случае, если произошел несчастный случай, изменения в техпроцессе, либо вводятся новые стандарты, правила, новое оборудование.
5. Целевой инструктаж проводится при выполнении разовых работ, не связанных со специальностью (особо опасные работы типа ремонта электросетей, резервуаров, работ на большой высоте и т.п.).
К технологическому процессу обработки шестерни низшей передачи первичного вала РК предъявляется ряд требований, обеспечение которых способствует безопасности работы, а именно:
— применение механизации, автоматизации и дистанционного управления в тех случаях, когда действие вредных и опасных производственных факторов нельзя устранить;
— обеспечение надлежащей герметизации производственного оборудования;
— применение средств защиты работающих;
— применение системы контроля и управления технологическим процессом, обеспечивающей защиту работающих и аварийное отключение производственного оборудования;
— оснащение технологических процессов устройствами, обеспечивающими по
лучение своевременной информации о возникновении опасных и вредных производственных факторов;
— своевременное удаление и обезвреживание отходов производства, явля-ющихся источниками вредных и опасных производственных факторов;
— применение рациональных режимов труда и отдыха с целью предупреждения возникновения опасных психофизиологических и вредных производственных факторов.
На участке предусмотрены 4 станочника, 2 наладчика и контролер. Все рабо-чие места оборудованы с учетом требований техники безопасности и эргономики. Станки и другое оборудование установлены на прочные основания и надёжно закреплены. Движущие части станков укрыты защитными ограждениями, которые имеют устройства для удержания их при съёме и установке. В случаях необ-ходимости наблюдения за процессом обработки установлены смотровые окна или экраны, не теряющие прозрачности от воздействия температуры, отлетающей стружки, охлаждающе-смазывающей жидкости. Все органы управления станков (рычаги, рукоятки, кнопки и т.п.) имеют четкие и ясные записи, поясняющие их назначение. Электрическая аппаратура и токоведущие части надежно изолиро-аны и укрыты в корпусе станка или в специальные закрытые со всех сторон шкафы, кожуха и т.п.
Металлические части станков, которые могут оказаться под напряжением, за-землены. Станки имеют светильники стационарного местного освещения с на-пряжением не выше 36 вольт. Загромождение участка, проходов, рабочих мест готовой продукцией, материалами, деталями и отходами запрещается. На каждом рабочем месте около станка на полу деревянные трапы на всю длину рабочей зоны, а по ширине не менее 0,6 м. от выступающей части станка. Отходы производства систематически убираются с рабочего места. Рабочее место оборудовано таким образом, чтобы не стеснять движения рабочего и не вынуждать его выполнять лишние движения в процессе труда. Рабочие места удобны, не стесняют действий во время выполнения работы. На рабочих местах предусмотрена площадь, на которой размещаются стеллажи, тара столы и другие устройства для размещения оснастки,
материалов, заготовок, полуфабрикатов готовых деталей и отходов производства. Рабочее место должно всегда содержатся в чистоте.
На участке предусмотрены ограждения подвижных частей, необходимые электрические блокировки, устройства аварийной остановки.
Электроаппаратура станков размещена в шкафах, расположенных непосред-ственно на станках. Разводка электрооборудования выполнена в специальных корпусах.
Безопасность эксплуатации подъемно-транспортных устройств требует ограж-дения всех доступных движущихся или вращающихся частей механизмов.
Необходимо исключить непредусмотренный контакт работающих с переме-щаемыми грузами и самими механизмами при их передвижении, а также обеспе-чить надежную прочность механизмов, вспомогательных, грузозахватных и балочных приспособлений.
4.1. Микроклимат
Микроклимат производственных помещений – это климат внутренней среды этих помещений, определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температурой окружающих поверхностей.
Учитывая, что трудовая деятельность человека всегда протекает в определен-ных метеорологических условиях, на рабочем месте необходимо создать опти-мальный микроклимат, который при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивает сохранение нормального функционального и теплового состояния организма без напряжения механизма терморегуляции, обеспечивает ощущения теплового комфорта и создает предпосылки для хорошей работо-способности. Длительное воздействие на человека неблагоприятных метеорологи-ческих условий резко ухудшает его самочувствие, снижает производительность труда и приводит к заболеваниям.
Высокая температура воздуха способствует быстрой утомляемости работа-ющего, может привести к перегреву организма, тепловому удару или проф-
заболеванию. Низкая температура воздуха может вызвать местное или общее ох-
лаждение организма, стать причиной простудного заболевания либо обморожения.
Влажность воздуха оказывает большое влияние на терморегуляцию организма человека. Повышенная влажность затрудняет терморегуляцию из-за снижения испарения пота, а слишком низкая влажность вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей работающего. Движение воздуха эффективно способствует теплоотдаче организма человека и положительно проявляется при высоких температурах, но отрицательно при низких.
Значения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха устанавливаются для рабочей зоны производственных помещений в зависимости от категории тяжести выполняемой работы, величины выделяемого в помещении тепла и периода года.
Оптимальные нормы температуры, относительной влажности и скорости воздуха в рабочей зоне производственного помещения приведены в таблице 4.1 Таблица 4.1 – Оптимальные параметры микроклимата
Период года Категория
работ Темпера-тура воз-духа, ºС Относительная влажность воз-духа, % Скорость движения воздуха,м /с
Холодный
(среднесуточная температура воздуха ниже +10ºС) Легкая I
Средней тя-жести- IIА
Средней тя-жести — IIБ
Тяжелая III 20-23
18-20
17-19
16-18
60-40 0,2
0,2
0,3
0,3
Теплый
(среднесуточная температура воздуха ниже +10ºС и
выше) Легкая l
Средней тя-жести- IIА
Средней тя-жести — IIБ
Тяжелая III 22-25
21-23
20-22
18-20
60-40 0,2
0,3
0,4
0,5
В цехе Раздаточных коробок ответственность за выполнение мероприятий по охране труда и технике безопасности возлагается на начальника цеха, а на участках – на производственных мастеров, контроль соблюдения условий техники безопасности осуществляет инженер по технике безопасности.
4.2. Вентиляция и отопление
Для поддержания требуемых параметров чистоты воздуха и параметров микроклимата производственного помещения применяют различные виды вентиляции и отопления.
Вентиляция – это организованный воздухообмен, заключающийся в удалении из рабочего помещения загрязненного воздуха и подаче вместо него свежего наружного (или очищенного) воздуха, в результате чего в рабочей зоне создаются необходимые благоприятные условия воздушной среды.
В зависимости от назначения вентиляция может быть приточной, вытяжной и приточно-вытяжной. Вытяжная вентиляция служит для удаления из помещения загрязненного воздуха и выброса его за пределы цеха или корпуса, приточная – для подачи в помещение чистого воздуха взамен удаленного, а приточно-вытяжная – для того и другого одновременно.
По месту действия вентиляция бывает общеобменной и местной. Действие об-щеобменной вентиляции основано на разбавлении загрязненного, нагретого, влажного воздуха помещения свежим воздухом до предельно допустимых норм. Эту систему вентиляции наиболее часто применяют в случаях, когда вредные вещества, теплота, влага выделяются равномерно по всему помещению.
Если помещение очень велико, а число людей, находящихся в нем, мало, причем место их нахождения фиксировано, не имеет смысла (по экономическим соображениям) оздоровлять все помещение полностью, можно ограничиться оздоровлением воздушной среды только в местах нахождения людей (местная вентиляция).
В зависимости от способа перемещения воздуха вентиляция может быть есте-ственной (аэрация), механической и комбинированной (сочетание естественной и механической).
Естественная вентиляция осуществляется за счет разности температур воздуха в помещении и наружного воздуха (тепловой напор), а также в результате действия ветра (ветровой напор). Для данных условий работы применяется неорганизованная естественная вентиляция, при которой воздухообмен осуществляется за счет вытеснения наружным холодным воздухом через окна, форточки, щели и двери теплого воздуха.
Естественная вентиляция экономична, проста в эксплуатации, но имеет существенные недостатки: во-первых, применима в основном там, где нет больших выделений вредных веществ; во-вторых, приточный воздух поступает в производственные помещения необработанным: не подогревается, не увлажняется и не очищается от вредных примесей. В данных условиях естественную вентиляцию можно применить, так как на участке обработки шестерни низшей передачи первичного вала РК нет больших выделений вредных веществ в рабочую зону.
Помимо естественной, в цехе Раздаточных коробок применяется также механическая вентиляция, которая устраняет недостатки естественной вентиляции. При механической вентиляции воздухообмен осуществляется за счет напора воздуха, создаваемого вентиляторами; воздух в зимнее время подогревается, в летнее – охлаждается и, кроме того, очищается от загрязнений. В данном случае применяется приточная и вытяжная механическая вентиляция.
Для эффективной работы системы вентиляции на участке выполняются сле-дующие технические и санитарно-гигиенические требования:
— приточные и вытяжные системы в помещении размещены с учетом того, что свежий воздух подается в те части, где количество вредных выделений минимально, а удаляется, где выделения максимальны;
— система вентиляции создает шум на рабочих местах, не превышающий пре-дельно допустимый уровень;
— система вентиляции электро-, пожаро- и взрывобезопасна, а также проста по устройству.
На участке предусмотрена аварийная вентиляция, которая предназначена для
быстрого удаления больших объемов воздуха с содержанием вредных и взрывоопасных веществ, поступающих в рабочую зону при нарушении технологического режима и авариях. Устройство аварийной вентиляции является вытяжной.
Для поддержания в производственных помещениях в холодное время года заданной (нормируемой) температуры воздуха применяется отопление.
В зависимости от теплоносителя системы отопления бывают водяные, паровые, воздушные и комбинированные. На проектируемом участке применяются водяная и воздушная системы отопления. Система водяного отопления наиболее эффективна в санитарно-гигиеническом отношении, вода в систему подается от собственной котельной.
Воздушная система отопления характерна тем, что подаваемый воздух предварительно нагревается в калориферах. Устройство системы воздушного отопления центральное. Оно совмещается с приточными вентиляционными системами, и нагретый воздух подаётся по системе воздуховодов от калорифера.
4.3. Освещение и шум
При недостаточной освещенности и плохом качестве освещения состояние зрительных функций человека находится на низком исходном уровне, повышается утомление зрения в процессе выполнения работы, возрастает риск производственного травматизма. Назначения производственного освещения – обеспечить, прежде всего, нормальные зрительные условия работы в производственных помещениях в течение рабочего времени.
Правильно спроектированное и выполненное освещение в цехе Раздаточных коробок способствует обеспечению высокой производительности труда и качес-тва выпускаемой продукции. Сохранность зрения, состояние нервной системы работающих и безопасность на производстве в значительной мере зависят от условий освещения.
При освещении цеха используют естественное освещение (создаваемое светом неба), искусственное (осуществляемое электрическими лампами), совмещенное (недостаточное естественное дополняется искусственным).
Естественное освещение имеет положительные и отрицательные стороны. Более благоприятный спектральный состав (наличие ультрафиолетовых лучей), высокая диффузность (рассеянность) света способствуют улучшению зрительных условий работы. В то же время при естественном освещении освещенность во времени и пространстве непостоянна, зависит от погодных условий, возможно тенеобразование, ослепление при ярком солнечном свете.
Искусственное освещение применяется для компенсации недостаточности естественного освещения, и обеспечивает оптимальный световой режим. Однако оно менее благоприятно с физиологической точки зрения и поэтому условия гигиены труда требуют максимального использования естественного освещения, так как солнечный свет оказывает положительное действие на организм человека.
В дневное время на участке используется комбинированное естественное освещение – сочетание бокового, когда свет проникает через оконные проемы, и верхнего освещения, когда свет проникает в помещение через аэрационные и зенитные фонари, проемы в перекрытиях. Комбинированное освещение обеспечивает более равномерное распределение света внутри производственного помещения.
В темное время суток или при недостатке естественного освещения используется искусственное освещение. Такое освещение называется сов-мещенным.
Искусственное освещение проектируется комбинированным, состоящим из общего освещения помещения и местного освещения рабочих поверхностей в поле зрения. Поточная линия освещается общим освещением от магистральных ламп, создается освещенность на рабочем месте не менее 200 лк. На контрольном столе предусмотрено местное освещение, создающее освещенность 500 лк. Кроме этого в цехе предусмотрено аварийное освещение, которое предназначено для обеспечения минимальной освещенности в производственном помещении на случай внезапного отключения рабочего освещения.
Гигиенические требования к производственному освещению, основанные на психофизических особенностях восприятия света и его влияния на организм человека, сведены к следующему:
— должна быть обеспечена равномерность и устойчивость уровня освещенности в помещении;
— осветительная установка должна быть безопасной и безвредной в процессе
эксплуатации;
— величина освещенности должна быть постоянной во времени;
— направленность светового потока на рабочую поверхность должна быть опти-мальной.
При аварийном отключении рабочего освещения в местах опасных для прохода людей, на лестничных клетках, предусмотрено эвакуационное освещение. Светильниками эвакуационного освещения служат только лампы накаливания и люминесцентные лампы, которые присоединяют к сети, независимой от рабочего освещения. Эвакуационное освещение должно быть не менее 0,2 люкс. В нерабочее время для несения дежурств охраны обеспечивается минимальное искусственное освещение не менее 0,5 люкс, называемое охранным.
Шум на производстве наносит большой ущерб, неблагоприятно воздействуя на организм человека, он вызывает психические и физиологические нарушения, снижающие работоспособность и создающие предпосылки для общих и профессиональных заболеваний и производственного травматизма. Шумом является всякий нежелательный для человека звук. В качестве звука мы воспринимаем упругие колебания, распространяющиеся волнообразно в твердой, жидкой или газообразной среде. Ухо человека может воспринимать колебания 16-20 тыс. Гц.
Методы и средства борьбы с шумом принято подразделять на:
1. Методы снижения шума в источнике его образования (достигается путем конструктивного изменения источника).
2. Методы снижения шума на пути его распространения (акустическая обработка помещений, применение глушителей шума и т.д.).
3. Средства индивидуальной защиты от шума (вкладыши, наушники и шлемы).
4.4. Пожарная безопасность
Это состояние объекта, при котором исключается возможность пожара, а в случае его возникновения предотвращается воздействие на людей опасных факторов пожара и обеспечивается защита материальных ценностей.
Проектируемый участок механической обработки располагается в цехе Разда-
точных коробок. По нормам технологического проектирования категория пожароопасности данного цеха – Д (цех, связанный с применением негорючих веществ и материалов в холодном состоянии). В оценке противопожарных качеств зданий и сооружений большое значение имеет их огнестойкость. Выбранное здание по группе возгораемости относится к несгораемым, т.е. под воздействием огня или высокой температуры не воспламеняется и не обугливается.
На предприятии имеется план эвакуации людей на случай пожара, который предусматривает эвакуационные выходы, которые обеспечивают безопасный выход людей наружу кратчайшим путем и в минимальное время. Эвакуационные выходы нельзя ничем загромождать и заставлять. Двери эвакуационных выходов открываются в сторону выхода из здания.
Одним из условий борьбы с возникающими пожарами является немедленное уведомление пожарной охраны. Наиболее быстро действенной и надежной является электрическая пожарная сигнализация.
Для быстрого обнаружения очага возгорания применяются тепловые, дымовые и световые извещатели. Кроме того, цех оборудован специальной пожарной сигнализацией, датчики которой находятся во всех вспомогательных помещениях, а также кнопками прямой связи с охраной.
Для тушения начавшегося пожара горючих материалов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей на участке предусмотрены ящики с песком, пожарные щиты, расположенные на противоположных сторонах участка рядом с колоннами, огнетушители. Огнетушители бывают углекислотные (ОУ-2,ОУ-5,ОУ-8), химические пенные (ОХП-10) – для тушения горящих жидкостей и материалов, кроме оборудования, находящегося под напряжением, порошковые (ОПС-6) – для тушения горящих щелочных металлов и электроустановок под напряжением до 1000В.
Ответственность за пожарную безопасность возлагается на руководителя предприятия и руководителей подразделений. Руководители предприятия обязаны: обеспечить полное и своевременное выполнение правил пожарной безопасности и противопожарных требований; организовать пожарную охрану, добровольную пожарную дружину (ДПД); предусматривать необходимые ассигнования на приобре
тение средств пожаротушения; назначить лиц, ответственных за пожарную безо-пасность подразделений; разработать мероприятия по повышению уровня пожарной безопасности предприятия – разработка инструкций о порядке работы с пожароопасными веществами и материалами, а так же инструкций о соблюдении противопожарного режима и о действиях людей при возникновении пожара, изготовления и применения средств наглядной агитации по обеспечению пожарной безопасности. Для предот-вращения пожаров используются следующие меры:
— предотвращение образования горючей смеси;
— предотвращение образования в горючей среде источников зажигания;
— поддержание температуры и давления горючей среды, ниже минимального;
— применение средств пожаротушения;
— эвакуация людей;
— организация пожарной охраны объектов;
— ограничение количества горючих веществ и их надлежащее хранение.
4.5. Электробезопасность
Электробезопасность – это система организационных и технических меропри-ятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздей-ствия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и стати-ческого электричества.
Условия, при которых возможно возникновение опасности поражения электро-током:
— прикосновение к корпусам не находящихся под напряжением, но оказав-шимся под ним в результате повреждения изоляции;
— прикосновение к токоведущим частям электроустановок.
Действие электрического тока на организм человека нередко приводит к раз-личным электротравмам, это могут быть электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения и т. п. Данные электро-травмы относятся к местным. К общим электротравмам относят электрический удар, который подразделяется на судорожное сокращение мышц без потери сознания и с потерей, но с сохранившимся дыханием и работой сердца; на потери сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания; на клиническую смерть и биологическую смерть.
К защитным мерам от опасности прикосновения к токоведущим частям элек-троустановок относятся: изоляция, ограждение, блокировка, пониженные напряжения, электрозащитные средства, плакаты. Надежная изоляция проводов от земли и корпусов электроустановок создает безопасные условия для обслуживающего персонала.
Для обеспечения недоступности токоведущих частей оборудования и электрических сетей применяются ограждения: кожухи, крышки, шкафы.
В электроустановках напряжением свыше 250В используется блокировка, с помощью которой автоматически снимается напряжение (отключается питание) с токоведущих частей электроустановок при прикосновении к ним, без предварительного отключения питания.
При обслуживании и ремонте электроустановок и электросетей используются электрозащитные средства: изолирующие штанги, изолирующие и токоизмери-тельные клещи, слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками, диэлектрические перчатки, диэлектрические боты, коврики, указатели напряжения. Для предупреждения персонала о наличии напряжения или его отсутствии в электроустановках применяется световая сигнализация.
С целью предупреждения работающих об опасности поражения электрическим током широко используют плакаты и знаки безопасности.
На участке обработки шестерни низшей передачи первичного вала РК применяется также защитное заземление, предназначенное для устранения опасности поражения электрическим током в случае прикосновения к корпусу и к другим токоведущим частям электроустановок, оказавшимся под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам. Для заземления оборудования в первую очередь используют естественные заземлители: железобетонные фундаменты, а также расположенные в земле металлические конструкции здания.
На участке используются системы защитного отключения – быстродействую-щая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения током. Так как основной причиной замыкания на корпус токоведущих частей оборудования является нарушение изоляции, то системы защитного отключения осуществляют постоянный контроль над сопротивлением изоляции или токами утечки между токоведущими и нетоковедущими деталями конструкции оборудования. При достижении опасного уровня оборудование отключается до того момента, когда произойдет пробой на корпус и появится реальная опасность поражения электрическим током.
К работам на электроустановках допускаются лица, достигшие 18 лет, прошедшие инструктаж и обучение безопасным методам труда. Весь персонал, допущенным к эксплуатации электроустановок, в соответствии с занимаемой должностью и применительно к выполняемой работе аттестуется присвоением соответствующей квалификационной группы по электробезопасности (с I по V).
К организации безопасной работы на электроустановках относится также документальное оформление работы, допуск к работе, надзор во время работы. Оформление разрешения на проведение работ в действующих электроустановках выполняется в виде наряда, распоряжения или перечня работ.
Ответственными за безопасность работ являются мастер и производитель работ. Ответственным за электрохозяйство является главный энергетик.
5.Гражданская оборона
Гражданская оборона является системой оборонительных мероприятий, осуществляемых в мирное время для защиты населения и народного хозяйства.
Гражданская оборона организуется на объектах в целях заблаговременной подготовки их к защите от оружия массового поражения, снижения потерь при применении противником этого оружия, создания условий, повышающих устойчивость работы предприятий в военное время и своевременного проведения спасательных и неотложных аварийно-восстановительных работ. Основная часть мероприятий намечается и реализуется до возникновения чрезвычайной ситуации, часть – при угрозе ее возникновения и часть – при возникновении.
На период до возникновения чрезвычайной ситуации намечаются следующие мероприятия:
— усиление конструктивных элементов зданий и сооружений;
— проектирование и изготовление защитных устройств для цепного оборудова-ния;
— накопление средств коллективной и индивидуальной защиты для производ-ственного персонала и членов их семей;
— проектирование и возведение резервных коммуникаций (электроснабжение, водоснабжение, снабжение газом и др.)
— составление плана перевода объекта на особый режим работы: изменение технологического процесса, количества рабочих смен, перераспределение производственного персонала, усиление охраны, введение круглосуточного дежурства руководящего состава;
— составление плана (плана-графика) безаварийной остановки производства по сигналам оповещения гражданской обороны или перевода на пониженный режим работы.
На период угрозы возникновения чрезвычайных ситуаций (в первую очередь угрозы нападения противника) намечаются следующие мероприятия:
— перевод объекта на особый режим работы;
— приведение в полную готовность органов управления гражданской обороны, защитных сооружений на объекте и в загородной зоне;
— выдача производственному персоналу и членам их семей средств индиви-дуальной защиты;
— проведение (в случае необходимости) эвакуационных мероприятий;
— установка защитных устройств над цепным оборудованием;
— проведение комплексных противопожарных мероприятий и др.
При возникновении чрезвычайных ситуаций планируется:
— безаварийная остановка производства или перевод его на пониженный режим;
— укрытие производственного персонала в защитных сооружениях и исполь-зование ими средств индивидуальной защиты.
На производстве создаются службы гражданской обороны:
— служба оповещения и связи – своевременно оповещает руководящий состав, рабочих и служащих об угрозе нападения; организует связь и поддерживает ее в состоянии постоянной готовности, устраняет аварии на сетях и сооружениях связи, находящихся в очагах поражения;
— медицинская служба – обеспечивает комплектование, обучение и под-держание в готовности медицинских формирований, накопление запасов медицинского имущества и медицинских средств индивидуальной защиты; санитарно-эпидемиологическое наблюдение; оказывает медицинскую помощь пораженным и эвакуирует их в лечебные учреждения;
— служба противорадиационной и противохимической защиты – разрабатывает и осуществляет мероприятия по защите людей от воздействия радиоактивных и отравляющих веществ, осуществляет контроль за состоянием средств индивидуальной защиты;
— служба охраны общественного порядка – поддерживает общественный порядок при угрозе нападения и во время проведения спасательных и аварийно-восстановительных работ, содействует своевременному укрытию работающих по сигналам оповещения гражданской обороны;
— противопожарная служба – разрабатывает противопожарные профилак-тические мероприятия и осуществляет контроль за их проведением; локализует и
тушит пожары, обеспечивает постоянную готовность сил и средств службы;
— служба энергоснабжения и светомаскировки – разрабатывает мероприятия, обеспечивающие бесперебойную подачу газа, топлива и электроэнергии; проводит оснащение уязвимых участков энергетических сетей различного рода системами и средствами защиты; планирует проведение мероприятий по светомаскировке и подготовительные мероприятия первоочередных восстановительных работ;
— аварийно-техническая служба – разрабатывает и проводит мероприятия по защите оборудования, повышению устойчивости сооружений, инженерных сетей и коммуникаций; проводит неотложные работы по разборке завалов, локализации и ликвидации аварий на коммуникациях и сооружениях;
— транспортная служба – разрабатывает и осуществляет мероприятия по обеспечению перевозок, связанных с рассредоточением рабочих, служащих и доставкой их к месту работы; организует подвоз сил и средств к очагу поражения;
— служба материально-технического снабжения – разрабатывает план матери-ально-технического снабжения, своевременно снабжает формирования всеми ви-дами оснащения, продовольствия и предметами первой необходимости.
6.Экономический раздел.
Автомобильный завод «Урал» одно из старейших предприятий автомобильной промышленности России. Он вырос из цехов Московского ЗИСа, эвакуированный от туда в 1941 году, чтобы на новом месте в кратчайшие сроки приступить к выпуску автомобилей. С 1944 года предприятие стало автомобильным заводом и получило название «УралЗИЗ».
В настоящее время это громадное градообразующее предприятие – лидер в производстве полноприводных грузовых автомобилей с колесной формулой 4 × 4; 6 × 6; 8 × 8.
Переименованный ныне в «Урал» завод имеет площадь 945,361 м2, в том числе производственная площадь 601,425 м2. Численность работающих 19000 чел. В состав автозавода входят такие производства, как литейное, прессовое, агрегатное, термическое, транспортное, инструментальное, экспериментальное, а также цеха шасси, мотор и др. Сборка конечного продукта осуществляется на главном конвейере.
Сегодня Уралы можно встретить на дорогах стран всего мира, где они с успехом работают в разных климатических зонах в трудных условиях бездорожья. Высокая проходимость, большая грузоподъемность, мощность двигателя и надежность в эксплуатации – главная и отличительная особенность машин, выпускаемых АЗ «Урал».
В настоящее время завод выпускает широкую гамму автотехники специального и общего назначения: бытовые автомобили, самосвалы с боковой и задней разгрузкой грузоподъемностью до 20 тонн, тягачи, автопоезда, лесовозы и трубовозы, топливозаправщики и автоцистерны объемом до 20 м3, вахтовые автобусы и др. На автомобилях установлены дизельные двигатели ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238 мощностью 180 и 240 л. с. В последние годы предприятие совместно с заводами комплектации выпускает автомобили Урал с оборудованием для лесозаготовительного и нефтедобывающего комплексов. В их число входят передвижные агрегаты для сбора газового конденсата, нефти и неагрессивных жидкостей; передвижные парапроизводящие установки и другая автоспецтехника.
Для оказания потребителям сервисных услуг на АЗ «Урал» создана фирма «УралАвтосервис», которая снабжает потребителей запасными частями, технической документацией, выполняет текущий ремонт автомобилей.
В перспективе АЗ «Урал» лежит создание нового семейства полноприводных автомобилей уральской марки. Намечен выпуск промышленной партии капотных ма-шин с колесной формулой 6×6, а также сборка бескапотной машины с колесной формулой 4×4.
Основными потребителями продукции на сегодняшний день являются нефтедобывающая отрасль, силовые структуры, а также заводы-изготовители спецтехники. В условиях низкой платежеспособности на Российском рынке большинства заказчиков, выход на международные рынки просто необходим. Крайне важным для завода является внешнеэкономическая деятельность, дальнейшее увеличение поставки автомобилей на экспорт.
Годовая производственная программа выпуска изделий предопределяет организационно-технический уровень производства, степень специализации и автоматизации применяемого оборудования. С увеличением годовой производственной программы создаются предпосылки для повышения технической оснащенности рабочих мест.
В цехе установлены несколько автоматических линий, на некоторых станках применяется автоматизированная загрузка и разгрузка деталей. Для перемещения деталей по участкам применяются подвесные конвейеры. Сборка осуществляется на напольных конвейерах.
Оборудование в цехе большей частью изношено, так как фактический срок службы многих станков превышает допустимый), срок службы некоторых стан-ков превышает 30 лет).
Объектом данного дипломного проекта является участок обработки шестерни низшей передачи первичного вала р.к., расположенный в цехе Раздаточной коробки. Описание детали и технология ее изготовления приведены в технологическом разделе. В экономическом разделе производится оценка целесообразности внедрения проектного технологического процесса производства данной детали
вместо базового.
Базовым вариантом является участок механической обработки шестерни низшей передачи первичного вала раздаточной коробки.
В экономическом разделе дипломной работы произведен сравнительный анализ базового и проектируемого варианта производства детали с заданной годовой программой выпуска — 1000 штук. Данная производственная программа предопределяет форму организации производства. Принимаем, что обработка детали ведется на многопредметной переменно-поточной линии (обработка разного наименования деталей происходит чередованием партий, с переналадкой оборудования).
Произведем расчет необходимого количества оборудования для базового и проектного варианта через распределение фонда времени работы линии по изделиям.
6.1 Описание цеха и его продукции
Продукцией цеха Раздаточной коробки являются шестерни нижнего вала, ко-ронная шестерня и т.д.
Основной вид обработки в цехе — механическая обработка резанием. В цехе преимущественно изготавливаются детали класса валов, шестерен и корпусные детали, которые поступают на сборку, производящуюся также в цех Раздаточной коробки.
6.2 Сравнение базового и проектного вариантов техпроцесса
Для определения требуемого количества оборудования и рабочих на операциях исходными данными является время, необходимое для выполнения этих операций: — основное время, или машинное, мин; — время рабочего, включающее вспомогательное время, время на обслуживание рабочего места и время на отдых и личные надобности, мин; — штучное время на операции, являющееся суммой и; — штучно-калькуляционное время, являющееся суммой tШТ и времени на переналадку.
Результаты расчета затрат времени по операциям в базовом варианте сведены в
таблицу 6.1. Для проектного варианта расчеты представлены в таблице 1.5.
Таблица 6.1. Затраты времени по операциям в базовом варианте.
№ операции
Наименование опе-рации
t0, мин
tвсп,мин
tшт, мин
tшт-к,мин.
05 В-сверлильная 3,48
0,36 4,1 6,1
10 В–сверлильная 3,48
0,36 4,1 6,1
15 Протяжная 0,7
0,23 0,97 2,97
20 Токарная 34,65 0,4 39,3 41,3
25 Гориз.-фрез. 5,76
0,4 6,2 7,5
30 Прошивка 0,3
0,5 0,8 2,8
35 Токарная 1,87
1 3,2 5,2
45 Зубофрезерная 22,5
1,2 25,1 27,1
55 Зубозакругл. 8,8
2,1 11,5 12,6
60 Зубошевингов. 9 0,6 10,2 11,3
65 Зубодолбеж. 26,9 0,7 29,4 31,4
70 Зубозакругл. 2,1 0,64 2,9 4
75 В-сверлильная. 1,2 0,4 1,69 2,5
100 Внутришлифов. 4,96 1,02 6,3 7,6
105 Плоскошлиф. 0,21 2,8 3 3,7
110 Хонинговальная 0,7 0,3 1,1 2,7
130 Зубообкатыв. 1,38 0,32 1,9 3
Выбор формы организации производства предопределяет годовая производственная программа запуска изделий Qз:
Qз = Qв*(1+а+b), (6.1)
где Qв — годовая программа выпуска изделий, шт.;
а,b — коэффициенты, учитывающие расход изделий на опытные, контрольные образцы, технологические испытания и наладку.
Qз =1000х(1+0,02) =1020.
Расчет параметров поточной линии начинается с определения такта линии
, мин (6.2)
где Fд — действительный годовой фонд времени работы поточной линии, ч.
— коэффициент предельно допустимой загрузки линии, = 0,8.
Действительный годовой фонд времени работы оборудования определяется как:
Fд = (Fk — П) * S* h* (1-k), (6.3)
где Fk — календарный годовой фонд времени работы оборудования, дни;
П — праздничные и выходные дни (в соответствии с производственным календарем на текущий год);
S -режим работы оборудования (количество смен);
h — продолжительность рабочего дня (8ч) ;
k — коэффициент, учитывающий плановые простои оборудования в ремонте (при работе металлорежущего оборудования в одну смену k=0,02; в две смены — k=0,03; в три смены k=0,04)
ч.
мин.
Так как штучное время на каждой операции не равно и не кратно такту, то организуется прерывно-поточная линия.
Расчетное количество оборудования по каждой операции Срi определяется как:
, (6.4)
где t шт.i — штучное время i -той операции, мин.
Принятое число единиц оборудования Cnpi находится округлением Cpi до
ближайшего большего целого.
Cnp = 1
Загрузка оборудования по операциям рассчитывается следующим образом:
, (6.5)
где — коэффициент загрузки оборудования на соответствующей операции, %
Аналогично ведется расчет для остальных операций.
В соответствии с приведенным расчетом определяется средняя загрузка по участку.
Результаты расчета потребности в оборудовании и его загрузка представлены в таблице 6.2.
Таблица 6.2. Количество оборудования по операциям.
Базовый вариант Проектный вариант
№ Операция Срi Спрi , %
№ Операция Срi Спрi , %
05 В-сверлильная 0,065 1 6,5 05 Токарная 0,168 1 16,8
10 В–сверлильная 0,065 1 6,5 10 Гориз.-фрез. 0,034 1 3,4
15 Протяжная 0,032 1 3,2 20 Зубофрезерная 0,257 1 25,7
20 Токарная 0,446 1 44,6 25 Зубозакругл. 0,048 1 4,8
25 Гориз.-фрез. 0,082 1 8,2 30 Зубошевингов. 0,083 1 8,3
30 Прошивка 0,031 1 3,1 35 Зубодолбежная 0,158 1 15,8
35 Токарная 0,056 1 5,6 40 Зубозакругл. 0,036 1 3,6
45 Зубофрезерная 0,293 1 29,3 45 В-сверлильная 0,024 1 2,4
Продолжение таблицы 6.2
55 Зубозакругл. 0,136 1 13,6 70 Внутришлифов. 0,052 1 5,2
60 Зубошевингов. 0,121 1 12,1 75 Плоскошлиф. 0,057 1 5,7
65 Зубодолбеж. 0,339 1 33,9 80 Хонинговальная 0,037 1 3,7
70 Зубозакругл. 0,043 1 4,3 85 Зубообкатыв. 0,032 1 3,2
75 В-сверлильная. 0,027 1 2,7 Итого: 12 98,6
100 Внутришлифов. 0,082 1 8,2
105 Плоскошлиф. 0,059 1 5,9
110 Хонинговальная 0,0497 1 4,97
130 Зубообкатыв. 0,032 1 3,2
Итого: 17 191,96
В соответствии с приведенными расчетами определяем среднюю загрузку по участку.
(6.6)
% — для базового варианта;
% — для проектного варианта.
Для обслуживания металлорежущего оборудования определим численность основных производственных рабочих расстановкой по числу рабочих мест. При этом рассмотрим возможность совмещенного обслуживания операций и возможность многостаночного обслуживания рабочих мест. Многостаночное обслуживание — одновременное обслуживание рабочим нескольких единиц оборудования при выполнении ручных операций на каждом из них в момент автоматической работы других.
На рисунке 6. 1 представлены циклограммы многостаночного обслуживания для проектного варианта.
Рисунок 6.1. -Циклограммы многостаночного обслуживания для операций 020-025-030-035-040 и 070-075-080.
Простой оборудования вычисляется по формуле:
где Ti – время простоя в i-той операции ;
Тц – время цикла.
Простой допустим, т.к. загрузка станка составляет 3,6%.
Простои по остальным операциям определяются аналогично и являются допустимыми.
В базовом варианте для 005-010-015, 020-025-030-035, 045-055-060, 065-070 и для 105-110-115 операций предусматривается многостаночное обслуживание. Всего в базовом варианте предусмотрено 6 рабочих станочников в одну смену. В проектном варианте для операций 010-045 предусматривается совмещение профес-сий, т.е. последовательное выполнение одним рабочим нескольких операций. Фор-мируется два многостаночных комплекса на операциях 20-25-30-35-40 и 70-75-80. Операцию 005 выполняет один станочник – оператор станка с ЧПУ. Таким образом, получаем 4 рабочих станочников в одну смену.
Численность наладчиков выбираем по нормативам /14 с.57/
Первый наладчик обслуживает токарный станок с ЧПУ 1П756ДФ3, зубофрезер-ный станок 5К324А, один зубодолбежный полуавтомат 5140, зубошевенговальный полуаытомат 5702В, зубозакругляющие станки ВС320А и 5А580 и зубоконтроль-ный станок КСЗ-5Ш89. Всего 7 станков.
Второй наладчик обслуживает горизонтально-фрезерный станок 6М82, верти-кально-сверлильный станок 2Н118, плоскошлифовальный станок 3Е756, внутри-шлифовальный полуавтомат Si6/1ASA, вертикально-хонинговальный станок 3М82Н. Всего 5 станков.
Таким образом, выбираем двух наладчиков имеющие 5 разряд.
Количество основных рабочих = 4+2 = 6 человек.
Численность вспомогательных рабочих при укрупненных расчетах определяют общим числом в зависимости от числа основных производственных рабочих.
Для цеха неавтоматизированного производства численность вспомогательных рабочих составляет 25% от численности основных производственных рабочих (станочники + наладчики).
ЧВСП = 0,25•6 = 1,5, следовательно, назначаем 2 человек.
Численность ИТР при укрупненных расчетах определяют в зависимости от числа станков в цехе. Эти данные в дальнейшем уточняются по мере разработки структуры управления.
Для крупносерийного производства принимают 21-15% от числа станков.
ЧИТР = 0,18•12 = 2,16, следовательно, назначаем 2 человек.
Численность служащих определяют общим числом в зависимости от числа производственных рабочих. Так для механических цехов среднесерийного производства принимают 0,9 – 1,9 % от числа основных производственных рабочих, отсюда:
ЧСЛ = 0,019•6 = 0,114.
Операционное управление участком осуществляет мастер.
6.3 Определение величины и построение эпюры межоперационных оборотных заделов
Для поддержания непрерывности и ритмичности работы линии между опера-циями, имеющими различную производительность, создаются операционные заделы. Ритм работы линии 480 мин (1 смена).
Величина изменения задела в периоде T jn с неизменным соотношением производительностей на смежных операциях определяется как разница количества изготовленных деталей на предыдущей и последующих операциях:
, (6.8)
где T jn — период времени с неизменным соотношением производительности на смежных операциях, мин.;
j — номер периода времени с неизменным соотношением производительностей на смежных операциях;
C ji ,C ji+1 — количество станков, работающих в данный период T jn на преды-дущей ( i ) и последующей (i+1) операциях;
t шт.i , t шт.i+1- нормы штучного времени на соответственно предыдущей и последующей операциях, мин.
1) Межоперационный задел между операциями 05-10.
Т =16,3 мин.; Т =80,6 мин.
;
Рисунок 6.2 а — Эпюры межоперационного задела между операциями 05-10.
2) Межоперационный задел между операциями 10-20.
Т =16,3 мин.; Т =123,4 мин.
;
Рисунок 6.2 б — Эпюры межоперационного задела между операциями 10-20.
3) Межоперационный задел между операциями 20-25.
Т =23 мин.; Т =123,4 мин.
; ;
Рисунок 6.2 в — Эпюры межоперационного задела между операциями 20-25.
4) Межоперационный задел между операциями 25-30.
Т =23 мин.; Т =39,8 мин.
; ;
Рисунок 6.2 г — Эпюры межоперационного задела между операциями 25-30.
5) Межоперационный задел между операциями 30-35.
Т =39,8 мин.; Т =75,8 мин.
; ;
Рисунок 6.2 д — Эпюры межоперационного задела между операциями 30-35.
6) Межоперационный задел между операциями 35-40.
Т =17,3 мин.; Т =75,8 мин.
; ;
Рисунок 6.2 е — Эпюры межоперационного задела между операциями 35-40.
7) Межоперационный задел между операциями 40-45.
Т =11,5 мин.; Т =17,3 мин.
; ;
Рисунок 6.2 ж — Эпюры межоперационного задела между операциями 40-45.
8) Межоперационный задел между операциями 45-70.
Т =11,5 мин.; Т =25 мин.
; ;
Рисунок 6.2 з — Эпюры межоперационного задела между операциями 45-70.
9) Межоперационный задел между операциями 70-75.
Т =25 мин.; Т =27,4 мин.
; ;
Рисунок 6.2 и — Эпюры межоперационного задела между операциями 70-75.
10) Межоперационный задел между операциями 75-80.
Т =17,8 мин.; Т =27,4 мин.
; ;
Рисунок 6.2 к — Эпюры межоперационного задела между операциями 75-80.
11) Межоперационный задел между операциями 80-85.
Т =15,4 мин.; Т =17,8 мин.
;
Рисунок 6.2 л — Эпюры межоперационного задела между операциями 80-85.
6.4 Расчет фонда заработной платы
Расчет фонда заработной платы основных рабочих необходимо начать с определения прямой (тарифной) заработной платы по сдельным расценкам или тарифным ставкам. При этом оплату труда рабочих, занятых на многостаночном обслуживании проводим по повременной форме оплаты труда, а рабочих, у кото-рых есть возможность точного учета объема произведенной продукции и этот объ-ем зависит, прежде всего, от их усилий, — по сдельной форме (рабочие на опера-циях 005, 10 и 45). Существует единая тарифная сетка по оплате труда работников бюджетной сферы (Постановление Правительства РФ от 24.08.95 г. № 823). В соот-ветствии с ним часовая тарифная ставка работников определяется путем умноже-ния тарифной ставки 1-го разряда на тарифный коэффициент соответствующего разряда. Оклад 1-го разряда с 01.09.95 г. Утвержден в размере 60 рублей. /19 с. 7/
В данном дипломном проекте расчет ведем исходя из часовых тарифных ста-вок, действующих на ОАО АЗ «Урал» с 01.04.05 г..
Прямая заработная плата основных рабочих-сдельщиков определяется исходя из расценки детали на i-той операции и объема выпуска.
(6.9)
где Рмн.к – расценка на операции многостаночного комплекса, руб.;
Сч – часовая тарифная ставка рабочего, соответствующего разряда, руб.;
Тшт max – максимальное штучное время операции, входящей в многостаночный комплекс, мин.
(6.10)
где Рi – расценка на деталь на i-ой операции, не входящей в многостаночный комплекс, руб.
(руб.); (руб.);
(руб.); (руб.);
(руб.).
На операциях при многостаночном обслуживании – 4 разряд, соответственно тарифная ставка 9,82 руб., на операциях при совмещенном обслуживании – 3 разряд, тарифная ставка 8,43 руб., на операции 005 разряд оператора – 5-ый, тарифная ставка 10,84 руб.
Исходя из полученных расценок определим расценку на деталь, руб.
Р дет = ∑Рмн. к + ∑Рi, (6.11)
Р дет = 3,44 + 0,6 + 2,02 + 0,08 + 0,2 = 6,34 руб.
За перевыполнение технически обоснованных норм могут рабочим планиро-ваться премии, кроме того, учитывается районный коэффициент (для Урала 15% от прямой заработной платы и доплаты за работу в ночное и вечернее время. Все эти показатели выражаются Кдопл = 1,71. Таким образом основная заработная плата производственных рабочих на 1 деталь составит 10,84 руб.
Годовой фонд прямой заработной платы наладчиков составит
ЗПпр = Fд × Cчi × Чяв , (6.12)
где Fд — действительный годовой фонд времени одного рабочего,Fд = 2001 час.;
Cчi — часовая тарифная ставка, Cчi = 11,25 руб/час по 5 разряду;
Чяв — явочная численность, чел.
ЗП пр = 2001 × 11,25 × 2 = 45022,5 руб/год.
Годовой фонд основной заработной платы наладчиков составит:
ОЗП = ЗП пр × Кдопл, (6.13)
ОЗП = 45022,5 × 1,71 = 76988,5 руб.
Дополнительная заработная плата, устанавливается в процентах от основной (24%).
ДЗП = 24% × ОЗП, (6.14)
ДЗП = 0,24 × 76988,5 = 18477,24 (руб.).
ФОТ = ОЗП + ДЗП, (6.15)
где ФОТ – фонд оплаты труда, руб.
ФОТ = 76988,5+18477,24 = 95465,74 руб.
Помимо заработной платы предприятие производит отчисления на социальное страхование работников, в размере 27% от ФОТ.
— 20% от ФОТ – в Пенсионный фонд РФ;
— 2,9% от ФОТ – в Фонд социального страхования;
— 1,1% от ФОТ – в Фонд обязательного медицинского страхования;
— 3% от ФОТ – на социальное страхование от несчастных случаев.
Соц. страх. = 0,27 × 95465,74 = 25775,75 руб.
ФОТ + Соц. страх = 95465,74+25775,75 = 121241,49 руб.
Фонд оплаты труда служащих, специалистов работающих рассчитывается на основе должностных окладов. Доплаты к месячному должностному окладу включают районный коэффициент (15%) и средний размер премий (40%).
Результаты расчета фонда оплаты труда представлены в таблице 6.3
Таблица 6.3 – Численность и фонд оплаты труда служащих и специалистов
Годовой фонд заработной платы, руб.
Должность Численнось работников, чел Месячный оклад, руб Основная заработная плата Премии, надбавки Всего фонд заработной платы Отчисления на социаль-ное страхо-вание, руб
Руководители:
Мастер 1 2500,00 30000,00 7200,00 37200,00 10044,00
Специалисты:
Инженер-технолог 1 2650,00 31800,00 7632,00 39432,00 10646,64
Энергетик 1 2600,00 31200,00 7488,00 38688,00 10445,76
Служащие:
Бухгалтер 1 2300,00 27600,00 6624,00 34224,00 9240,48
Занятые на хоз. работах:
Уборщики про-изводственных помещений 1 1200,00 14400,00 3456,00 17856,00 4851,12
ИТОГО: 5 135000,00 32400,00 167400,00 45228,00
6.5 Расчет затрат на обслуживание оборудование
Для расчета общепроизводственных расходов проводится сравнение вариантов внедрения двух технологических процессов изготовления шестерни низшей пере-дачи первичного вала раздаточной коробки. Первый вариант предполагает изготов-ление детали по базовому технологическому процессу, но на новом оборудовании. Второй вариант — спроектированный в данном проекте технологический процесс, выполняемый также на новом оборудовании
Помимо основной заработной платы в проектируемом варианте по сравнению с базовым изменились: расходы на содержание и эксплуатацию оборудования, так как изменились амортизационные отчисления и затраты на силовую электроэнер-гию; цеховые расходы, так как изменилась площадь участка, а следовательно и затраты на содержание площади.
Затраты на силовую электроэнергию, потребляемую на приведение в действие машин, определяется следующим образом:
, (6.16)
где N — суммарная мощность оборудования, КВт;
ср — средняя загрузка оборудования по времени (коэффициент)
KN — средняя загрузка оборудования по мощности (KN = 0, 7 — 0, 8)
K — коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сетях (K = 1,05)
ЦЭ =1,70, руб./кВтч — цена 1кВтч электроэнергии ;
Fд — действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч;
КПД — средний КПД электродвигателей (KПД =0, 8-0, 95)
Таблица 6. 4 — Мощности электродвигателей базового варианта и проектного вариантов
Модель
станка Кол-во,
шт Мощность,
кВт Модель
станка Кол-во,
шт. Мощность, кВт
2Н150 2 14 1П756ДФ3 1 25
7Б56 1 36 6М82 1 7,5
1К282 1 35 5К324А 1 7,5
6М82 1 7,5 ВС320А 1 4
Пр-9113 1 3 5702В 1 5
1734 1 22 5140 1 3
5К324А 3 7,5 5А580 1 7
7779ПС 1 3 2Н118 1 1,5
5702В 2 3 Si6/1ASA 1 16
5140 2 3 3М82 1 5
5А580 1 7 3Е756 1 8
2Н118 1 1,5 Моеч. маш. 1 10
Si6/1ASA 1 16
3М82 1 5
3Е756 1 8
Моеч.маш. 1 10
Итого для базового варианта 181,5 кВт. Итого для проектного варианта 99,5 кВт
Затраты на электроэнергию для базового варианта:
(руб.);
Затраты на электроэнергию для проектного варианта:
(руб.).
Амортизационные отчисления рассчитываются по способу линейной амортиза-ции исходя из годовых норм амортизации, определенных в соответствии со срока-ми полезного использования и балансовой стоимости.
; (6.17)
(6.18)
где — годовая норма амортизации, %;
— балансовая стоимость элементов основных производственных фондов, руб.;
— срок полезного использования, 12 лет.
Таблица 6. 5 — Амортизация основных фондов базовый вариант
Модель станка Балансовая стоимость,
руб ∑ Аморт за 1 год Ост.стоим.
руб.
2Н150 12618 1047,3 11570,7
7Б56 98560 8180,5 90379,5
1К282 129897 10781,4 119115,6
6М82 90896 7544,4 83351,6
Пр-9113 10097 838 9259
1734 100652 8354,1 92297,9
5К324А 383652 31843,1 351808,9
7779ПС 87235 7240,5 79994,5
Продолжение таблицы 6.5
5702В 640000 53120 586880
5140 557143 46242,9 510900,1
5А580 65097 5403 59694
2Н118 7986 662,8 7323,2
Si6/1ASA 975690 80982,3 894707,7
3М82 116907 9703,3 107203,7
3Е756 506430 42033,7 464396,3
КСЗ 629736 52268 577468
Моеч.маш. 84861 7043,5 77817,5
Итого: 4497457 373290
Таблица 6. 6 — Амортизация основных фондов в проектном варианте
Модель Балансовая
стоимость ∑А за год, руб
1П756ДФ3 2000000 166000
6М82 90896 7544,4
5К324А 383652 31843,1
ВС320А 300000 24900
5702В 640000 53120
5140 557143 46242,9
5А580 65097 5403
2Н118 7986 662,8
Si6/1ASA 975690 80982,3
3М82 116907 9703,3
3Е756 506430 42033,7
КСЗ 629736 52268
Моеч.маш. 84861 7043,5
Итого 6349398 527747
Стоимость приспособления, оснастки и производственного инвентаря берется как 5% от стоимости основных фондов. Стоимость контрольно-измерительных приборов и устройств берется как 2% от стоимости основных фондов.
Таблица 6.7
Наименование
основных производствен-ных
фондов Балансовая
стоимость,
тыс. руб.
Годовая сум-ма
амортизаци-онных отчис-лений
тыс. руб.
Норма
амортиза-ции,
%
1. Приспособления, оснастка, производственный ин-вентарь баз.=180 50 90
проек.=236 118
2. Контрольно-измерительные
приборы и устройства баз.=90 16,67 15
проек.=120 20
ИТОГО: баз.=270 баз.=105
проек.=138
проек.=356
В стоимость оборудования входит монтаж и пуско-наладочные работы.
Для калькуляции полной себестоимости и цены на изделие необходимо рассчитать общепроизводственные расходы.
(6.19)
где Апр, Абаз – годовая амортизация основных фондов в проектном и базовом варианте соответственно;
Зэл.пр, Зэл.баз – затраты на электроэнергию в проектном и базовом варианте соответственно;
Зпр, ЗПбаз – заработная плата наладчиков с отчислениями на соцстрах в проектном и базовом варианте соответственно;
Sпр, Sб – площадь участка в проектном и базовом вариантах соответственно, Sпр = 200 м2, Sбаз = 350 м2.
Цкв.м – стоимость содержания 1 м2/год, Цкв. м = 1452 руб;
ФОТпр, ФОТбаз – фонд оплаты труда производственных рабочих в проектном и базовом варианте соответственно.
На основе полученных данных можно составить калькуляцию себестоимости и цены на изделие (таблица 6.8).
Таблица 6. 8 — Калькуляция себестоимости и цены на изделие
№ п/п Наименование статей затрат
и показателей калькуляции Базовый Проектный
1 Сырье и материалы — —
2 Покупные изделия и полуфабрикаты. 1959,98 1518,66
3 Вспомогательные материалы (39%) 9,53 4,23
4 Основной ФОТ производственных рабочих 24,43 10,84
5 Дополнительная заработная плата производственных рабочих (24%) 5,86 2,6
6 Отчисления на социальное страхование (27%) 6,59 2,93
7 Итого основная и дополнительная заработная плата с отчислениями на социальное страхование 36,88 16,37
8 Общепроизводственные расходы 411,56 238,8
9 Возмещение износа инструмента и приспособлений (365%) 89,17 39,57
10 Производственная себестоимость (без п.2) 584,02 315,34
11 Общехозяйственные расходы (17% от п.10) 99,23 53,61
12 Полная себестоимость 3217,25 2202,95
13 Прибыль (25% от п. 10) 146,05 1160,35
14 ЦЕНА 3363,3 3363,3
Оценка эффективности проводится по следующим показателям:
Чистый доход (ЧД) – накопленный эффект за расчетный период
ЧД = ΣΔD t — Δ K, (6.20)
где ΣΔD t – доход (приток средств) от производственной деятельности (чистая прибыль и амортизация) на шаге t (руб);
ΔK –капиталовложения, руб.
Для расчета показателей принимаем горизонт расчета 7 лет.
ЧД = (902224×7) – 2438000 = 3877568 руб.
Чистый дисконтированный доход — накопленный дисконтированный эффект за расчетный период
ЧДД = , (6.21)
где Е – ставка дисконтирования, Е = 15%.
ЧД и ЧДД характеризуют превышение суммарных денежных поступлений над суммарными затратами для данного проекта соответственно без учета и с учетом неравноценности эффектов (а также затрат, результатов), относящихся к различным моментам времени.
Индекс доходности инвестиций ( ИД)
(6.22)
Основные технико-экономические показатели дипломного проекта сведены
в таблицу 6.9.
Таблица 6.9 — Основные технико–экономические показатели
Наименование показателя Ед. изм. Обознач. и рас-чет.форм. Базовый вариант Проектный вариант Измене- ние
Масштабы производства
Годовая программа выпуска шт. QB 1000 1000 0
Численность производственных раб-их чел. Ч 6 4 -2
Стоимость основных фондов тыс.руб Ф — 2438 —
Производственная площадь м2 S 350 200 -150
Эффективность производства
Выработка на одного рабочего шт./ чел В=QB / Ч 166,67 250 -83,33
тыс.руб/
чел. В= Ц * QB / Ч 560,550 840,825 -280,275
Фондовооруженность тыс.руб/
чел. Фв=Ф / Ч — 609,5 —
Фондоотдача руб./руб. Фо=Ц * QВ / Ф — 0,138 —
Средний коэфф. загрузки оборудования % Jср 11,29 8,22 3,07
Коэффициент использования металла — Км = М изд /М заг 0,5 0,7 -0,2
Рентабельность продукции % R= Пч * 100 / СБ 3,45 40,03 36,58
Коммерческая эффективность проекта
Цена изделия руб Ц 3363,3 3363,3 0
Годовой доход от основной деят.-сти руб ЦВ = Ц * QВ 3363300 3363300 0
Себестоимость единицы изделия руб. СБ 3217,25 2202,95 1014,3
на годовой выпуск руб. 3217250 2202950 1014300
Балансовая прибыль на изделие руб. ПБ 146,05 1160,35 1014,3
на годовой выпуск руб. 146050 1160350 1014300
Налог на прибыль (ставка 24%)
на изделие руб. Н= ПБ * %на-лога 35,05 278,48 243,43
на годовой выпуск руб. 35050 278480 243430
Чистая прибыль на изделие руб. ПЧ=ПБ-Н 111 881,87 770,87
на годовой выпуск руб. 111000 881870 770870
Годовая сумма амортизации руб. А — 202354 —
Денежный поток от
производственной деятельности руб. Д = Пч + А — 902224 —
Инвестиции (капитальные вложения) руб. К — 2438000 —
Срок окупаемости инвестиций лет Ток=К / Д — 2,7 —
Чистый доход проекта руб. ЧД — 3877568 —
Чистый дисконтированный доход
(при Е= 15%) на 7 лет руб. ЧДД — 1316154 —
Индекс доходности — ИД — 1,5 —
Заключение
В данном дипломном проекте спроектирован участок механической обработки шестерни низшей передачи первичного вала раздаточной коробки автомобиля «Урал».
Применив другой метод получения заготовки (в базовом варианте заготовку получают на кривошипном горячештамповочном прессе, а в базовом в горячековачной машине) коэффициент использования металла увеличился с 0,5 до 0,7. Применение нового оборудования позволило сократить количество оборудования (17 станков в базовом варианте и 12 станков в проектном), что привело к уменьшению производственной площади участка с 350 м до 200 м и трудоемкости обработки детали, численности персонала, затрат на электроэнергию и заработную плату производственных рабочих.
Все это привело к снижению общепроизводственных расходов на изделие с 411,56руб. до 238,8 руб. и себестоимости единицы изделия с 3217,25 руб. до 2202,95 руб., а также к увеличению чистой прибыли на изделие с 111 руб. до 881,87 руб.. Рентабельность продукции составила 40 % (в базовом варианте рентабельность равна 3,45%).
Для дозагрузки оборудования на участке также можно обрабатывать такие детали как: шестерня высшей передачи первичного вала 55571-1802036; шестерня высшей передачи первичного вала 4322-1802036 и шестерня низшей передачи первичного вала 4322-1802041, а также шестерни промежуточного вала 55571-1802090 и 4322-1802088.
Срок окупаемости капитальных вложений составил 2,7 лет.
Таким образом, можно считать данный проект рентабельным.
Литература
1.В.И.Гузеев, В.А.Батуев, И.С.Сурков «Режимы резания для токарных и сверлильно-фрезерно-расточных станков с числовым программным управлением». Справочник; Москва : Машиностроение 2005.-365с.
2. Н.А.Нефедов « Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту». Машиностроение — 1984г.-399с.
3. Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного, на об-служивание рабочего места и подготовительно-заключительное для технического нормирования станочных работ. Серийное производство; Москва: Машиностроение, 1974.-423с.
4. «Режимы резания металлов».Справочник под редакцией Ю.В.Барановского. Москва; Машиностроение, 1972.-407с.
5. Размерный анализ технологических процессов в курсовом и дипломном проектировании; Ю.Г. Миков, В.Ю. Рогинский; Челябинск: ЮУрГУ, 2000.-80с.
6. «Расчеты зуборезных инструментов». В.Ф.Романов. Москва; Машино-строение, 1969.-255с.
7. Справочник технолога- машиностроителя. В 2-х т. С74 Т.2/Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова.-4-е изд. перераб. и доп.-М.: Машиностроение, 1985.
8. Станочные приспособления: Справочник. Под ред. Вардашкина; Москва: Машиностроение, 1984. В 2-х томах: 1том-592с.; 2том-656с.
9. Технология машиностроения: Методические указания к дипломному проек-тированию; Ю.Г. Миков, Е.С.; Челябинск: ЮУрГУ, 2003.-59с.
10. Общемашиностроительные нормативы режимов резания: Справочник: В 2-х т. Под ред. А. Д. Локтева, И. Ф. Гущина, Б. Н. Балашова и др. – Москва: машиностроение: т 1, 1991. – 640 с.: ил; т 2, 1991. – 304 с.
11. Мельников Г.Н., Вороненко В.П. Проектирование механосборочных цехов; Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов/Под ред А.М. Дальского – М.: Машиностроение, 1990.
12. Миков Ю. Г., Балинский С. В. Заготовки в машиностроении: Учебное пособие к курсовому проекту. – Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 1999. – 37с.
13. Технология машиностроения: В2 т. Т.2. Производство машин: Учебник для вузов/В. М. Бурцев, А. С. Васильев, О. М. Деев и др.; Под ред. Г. Н. Мельникова. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1999. – 640 с., с ил.
14. Ямпольский. Проектирование машиностроительных заводов. Справочник в 6-ти томах. Том 4. Проектирование механических, сборочных цехов, защитных поктрытий. М.: Машиностроение, 1975.
15. Смазочно-охлаждающие технологические средства и их применение при обработке: Справочник/ Л.В.Худобин, А.П.Бабичев, Е.М.Булыжев и др.; Под общ. ред. Л.В.Худобина. – М.: Машиностроение, 2006. – 554 с.
16. Хонингование. Справочное пособие/ С.И.Куликов, В.А.Романчук и др. – М.: Машиностроение, 1973. – 168 с.
17. Прецизионная обработка деталей алмазными и абразивными брусками. М.С.Наерман, С.А.Попов. – М. Машиностроение, 1971. – 222 с.
18. Лутовинов П.П. Организация производства: Учебное пособие. – Челябинск: ЧГТУ, 1997. – 70 с.
19.Проектирование технологии автоматизированного машиностроения. И.М. Баранчукова, А.А.Гусев и др.; Под ред. Ю.М.Соломенцева. – М.: Высш. Шк., 1999 – 416 с.