Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
1. ВВЕДЕНИЕ
Технический прогресс машиностроения характеризуется как улучшением конструкций машин, так и непрерывным совершенствованием технологии их производства. Эффективность производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков и аппаратов, от всемерного внедрения методов технико-экономического анализа, обеспечивающего решение технических вопросов и экономическую эффективность технологических и конструкторских разработок.
Использование специалистов, умеющих квалифицированно решать технологические задачи, – необходимое условие непрерывного совершенствования машиностроительного производства. В связи с этим в учебном процессе учебных заведений значительное место отводится самостоятельным работам, выполняемым студентами старших курсов. Такой самостоятельной работой является дипломное проектирование. Задачи проектирования весьма обширны, сложны и многообразны, особенно если учесть масштабы современного производства, сложность и автоматизацию технологических процессов и оборудования, требования, предъявляемые к выпускаемым машинам в отношения качества, точности, долговечности, экономичности, стоимости и в главной мере производительности труда.
2.1. НАЗНАЧЕНИЕ ДЕТАЛИ И АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ
КОНСТРУКЦИИ
Деталь «Вилка» представляет собой корпус с центральным пазом прямоугольного сечения параллельно общей центральной оси, со сквозным отверстием перпендикулярным центральной оси вращения, а также с двумя сквозными гладкими отверстиями для крепления.
Наружный диаметр вилки 104h10 с шероховатостью Ra 3,2 является направляющим при установке в корпусе сопрягаемой детали.
Для придания неподвижности детали служит торец толщиной 20h14 с шероховатостью Ra 3,2 и два гладких цилиндрических отверстия диаметром 17H10 с шероховатостью Ra 6,3.
Прямоугольный паз шириной 40H12 с шероховатостью Ra 6,3 предназначен для установки в него опорного ролика, который вращается на оси. Ось устанавливается в отверстие диаметром 18H9 с шероховатостью Ra 3,2.
Для фиксации оси в отверстии диаметром 18H9 и удобства сборки на диаметре 92h14 выполнены две лыски размером 74h12 с шероховатостью Ra 6,3.
Две лыски размером 125h14 на диаметре 170h14 выполнены для уменьшения веса детали.
Вилка устанавливается в корпус сопрягаемой детали и крепится неподвижно.
Рассмотренные элементы детали позволяют выяснить конструкторскую базу, главные рабочие и второстепенные поверхности.
В нашем случае основной конструкторской базой являются поверхности: диаметр 104h10 и торец вилки поверхность «А» от которой заданы размеры.
Остальные поверхности будут второстепенными выполненными по 14 квалитету точности.
2.1.2. Анализ технологичности детали.
Каждая деталь должна изготавливаться с минимальными трудовыми и материальными затратами. Эти затраты можно сократить в значительной степени правильным выбором варианта технологического процесса, его оснащения, механизации и автоматизации, применения оптимальных режимов обработки и правильной подготовке производства. На трудоемкость изготовления детали оказывает особое влияние ее конструкция и технологические требования на изготовление. Технологичность важнейшая техническая основа, обеспечивающая использование конструкторских технологических резервов. Правила отработки конструкции детали на технологичность приведены в ГОСТ 14.203-83.
Оценку технологичности конструкции детали производят по двум показателям: качественным и количественным.
Качественная оценка технологичности конструкции детали.
Деталь «Вилка» относится к классу корпусных деталей с элементами тел вращения, так как вся обработка будет производиться от искусственной технологической базы на двух отверстиях 17H10.
Технологическая задача при обработке таких корпусов заключается в достижении соосности и перпендикулярности наружных и внутренних поверхностей.
Конструкция детали жесткая при отношении длины к максимальному диаметру, что позволяет применить высокопроизводительные методы обработки при отсутствии труднодоступных мест для подвода инструмента и контроля.
Главной конструкторскими базами являются поверхность «А» и диаметр 104h10, которые совпадают с технологическими базами.
Использование единой технологической базы от двух отверстий 17H10 позволяет применить стандартный унифицированный режущий инструмент и достигать требуемой шероховатости.
Наиболее сложными элементами детали является паз прямоугольного сечения шириной 40H12 и отверстие 18H9, требующее многократной механической обработки.
Для отверстия диаметром 18H9 на чертеже указаны: позиционный допуск, допуск параллельности и допуск перпендикулярности, для контроля которых необходимо спроектировать специальное мерительное приспособление.
Количественная оценка технологичности конструкции детали.
Для количественной оценки технологичности используются коэффициенты, показывающее достигнутое снижение трудоемкости изготовления детали и технологической себестоимости детали.
Числовые значения коэффициентов технологичности должны быть близки к единице (примерно 0,6…0,8). [1, стр. 26]
Для упрощения расчетов занесем все данные о поверхностях в сводную таблицу, используя эскиз детали (Рис. 1).
Сводная таблица по точности размеров и шероховатости поверхностей детали.
Таблица 1.
|
№ пов. |
Наименование поверхности. Размер, мм. |
Точность и квалитет |
Отклонения |
Шероховатость Ra, мкм |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1, 4 |
Торцевая ℓ = 20мм |
h14 |
0,000 -0,520 |
3,2 |
|
2 |
Отверстие ø17 |
H10 |
+0,070 0,000 |
6,3 |
|
3 |
Наружная цилиндрическая ø170 |
h14 |
0,000 -1,000 |
3,2 |
|
5 |
Наружная цилиндрическая ø104 |
h10 |
0,000 -0,140 |
3,2 |
Продолжение таблицы 1.
|
|
Наружная фаска 45º |
±IT14/2 |
±0,150 |
3,2 |
|
7 |
Наружная цилиндрическая ø92 |
h14 |
0,000 -0,870 |
3,2 |
|
8, 16 |
Лыска ℓ = 74мм |
h12 |
0,000 -0,340 |
6,3 |
|
9, 15 |
Внутренняя фаска 2 × 45º |
±IT14/2 |
±0,125 |
3,2 |
|
10 |
Отверстие ø18 |
H9 |
+0,043 0,000 |
3,2 |
|
11 |
Торцевая ℓ = 130мм |
h12 |
0,000 -0,500 |
3,2 |
|
12, 14 |
Стенки прямоугольного паза h = 40мм |
H12 |
+0,300 0,000 |
6,3 |
|
13 |
Дно прямоугольного паза ℓ = 90мм |
h14 |
+0,000 -0,870 |
6,3 |
|
17, 18 |
Лыска ℓ = 125мм |
h14 |
0,000 -1,000 |
6,3 |
Коэффициент унификации элементов.
, где
Qу.э. – количество унифицированных типоразмеров конструктивных элементов;
Qэ. – количество конструктивных элементов в детали.
, по этому показателю деталь технологична.
Коэффициент точности обработки детали.
, где
Aср – средний квалитет точности размеров,
;
, по этому показателю деталь технологична.
Коэффициент шероховатости поверхности детали.
, где
Бср – средняя шероховатость поверхности,
;
, по этому показателю деталь технологична.
Вывод о технологичности конструкции детали.
При анализе чертежа выяснено, что конструкция детали в целом технологична. Общая оценка технологичности детали по ГОСТ 14.203-83 допустимо, т.к. для ее контроля необходимо спроектировать специальное мерительное приспособление.
2.1.3. Материал детали, химический состав, механические свойства, технические требования к детали.
Материал детали задан по чертежу – Сталь 45 ГОСТ 1050-88. Эта сталь углеродистая, конструкционная, качественная. Из этой стали изготавливаются самые разнообразные детали различных классов. Так как в этой стали 0,45% углерода, то в основном она используется для изготовления деталей с последующей термической закалкой для увеличения твердости.
Химический состав и механические свойства материала необходимы для дальнейшего выбора метода получения заготовки, назначения режимов резания, технического нормирования и режущего инструмента.
Химический состав материала (Сталь 45 ГОСТ 1050-88). [2, стр. 69]
Таблица 2.
|
C % |
Si % |
Mn % |
Cr % |
S % |
P % |
Cu % |
Ni % |
As % |
|
Не более |
||||||||
|
0,42-0,50 |
0,17-0,37 |
0,50-0,80 |
0,25 |
0,04 |
0,035 |
0,25 |
0,25 |
0,08 |
Механические свойства (Сталь 45 ГОСТ 1050-88). [2, стр. 69]
Таблица 3.
|
Предел текучести σт |
Временное сопротивление разрыву σв |
Относительное удлинение δ |
Относительное сужение ψ |
|
МПа |
% |
||
|
Не менее |
|||
|
355 |
600 |
16 |
40 |
Технические требования к детали.
2.2. ХАРАКТЕРИСТИКА ТИПА ПРОИЗВОДСТВА
2.2.1. Определение типа производства.
Ориентировочно тип производства детали «Вилка» определяется исходя из количества деталей подлежащих обработке в год N = 10000 и массе детали mдет = 7,4кг. Ориентировочные данные для предварительной оценки типа производства приведены в таблице 4.
Таблица 4.
|
Масса детали, кг |
Тип производства |
||||
|
единичное |
мелко-серийное |
средне-серийное |
крупно-серийное |
массовое |
|
|
до 1,0 |
до 20 |
20…1500 |
1500…75000 |
75000…200т. |
>200т. |
|
1,0…2,5 |
до 10 |
10…1000 |
1000…50000 |
50000…100т. |
>100т. |
|
2,5…5,0 |
до 10 |
10…500 |
500…35000 |
35000…75т. |
>75т. |
|
5,0…10 |
до 10 |
10…300 |
300…25000 |
25000…50т. |
>50т. |
|
более 10 |
до 10 |
10…200 |
200…10000 |
10000…25т. |
>25т. |
По этой таблице тип производства – среднесерийный.
2.2.2. Определение количества деталей в партии.
Для среднесерийного производства определяем партию запуска деталей по формуле:
, где
N – количество деталей в годовой программе выпуска;
Pр – число рабочих дней в году,
;
q – необходимый запас деталей на складе (q = 10…30 – для мелких деталей и инструментов; q = 5…10 – для средних деталей массой 1–10кг; q = 2…5 – для крупных деталей массой свыше 10кг). Принимаем q = 7,5;
.
Для упрощения расчетов принимаем nзап = 300шт.
2.2.3. Характеристика типа производства.
Серийное производство характеризуется изготовлением деталей повторяющимися партиями (сериями).
На предприятиях серийного производства значительная часть оборудования состоит из универсальных станков, оснащенных как специальными, так и универсально-наладочными и сборными приспособлениями и инструментами, что позволяет снизить трудоемкость и удешевить производство.
В условиях серийного производства представляется возможным расположить оборудование в последовательности технологического процесса для одной или нескольких деталей, требующих одинакового порядка обработки, со строгим соблюдением принципов взаимозаменяемости при обработке.
При небольшой трудоемкости обработки или недостаточно большой программе выпуска целесообразно обрабатывать заготовки партиями, с последовательным выполнением операций, т.е. после обработки всех заготовок партии на одной операции производить обработку этой партии на следующей операции. При этом время обработки на различных станках не согласовывается.
Заготовки во время работы хранят у станков, а затем транспортируют целой партией.
2.3. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВКИ
2.3.1. Выбор варианта заготовки.
Выбор заготовки следует производить на основании анализа конфигурации детали, ее материала и типа производства, технологических требований.
Для изготовления детали «Вилка» могут быть выбраны следующие варианты видов заготовки:
1) горячекатаный прокат круглого сечения;
2) поковка цилиндрическая гладкая;
3) штамповка на горизонтально-ковочной машине.
2.3.2. Выбор вида заготовки из вариантов.
Из предложенных вариантов выбираем штамповку, полученную на горизонтально-ковочной машине, т.к. она позволяет уменьшать припуски на последующую механическую обработку, получать заготовки с высокими механическими свойствами, получить заготовку максимально приближенную к форме и размерам готовой детали.
2.3.3. Технология получения штамповки.
Штамповку на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ) выполняют в штампах с двумя плоскостями разъема: одна – перпендикулярна оси заготовки между матрицей и пуансоном, вторая – вдоль оси, разделяет матрицу на неподвижную и подвижную половины, обеспечивающие зажим штампуемой заготовки. На ГКМ штампуют поковки типа стержней с головками или утолщениями различной формы, полые со сквозными или глухими отверстиями, фланцами и выступами. Благодаря осевому разъему матриц уклон в участках зажатия на поковках не требуется.
2.3.4. Определение припусков и допусков на заготовку.
Выбираем стандарт «Поковки стальные штампованные» (ГОСТ 7505-89).
Последовательность расчетов по выбранному стандарту.
1) Определение массы поковки.
, где
mдет – масса детали, кг;
Kp – поправочный коэффициент, устанавливаемый в зависимости от характеристики детали, для деталей круглой формы Kp = 1,5; [3, стр. 20]
.
2) Определение группы стали.
Для стали с массовой долей углерода 0,35 – 0,65% и суммарной массовой долей легирующих элементов 2,0 – 5,0% группа стали – М2. [3, стр. 6]
3) Определение степени сложности формы детали.
, где
mф – масса геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки,
, где
ρ – плотность материала детали, для Сталь 45 ρ = 7,82г/см3;
Vф – объем геометрической формы, для цилиндра ø170мм и длиной 130мм,
;
;
, степень сложности поковки C2, т.к. степень сложности в пределах от 0,32 до 0,63 включительно. [3, стр. 19]
4) Определение класса точности.
Для горизонтально-ковочных машин класс точности T4, T5.
Выбираем T4. [3, стр. 18]
5) Определение конфигурации поверхности разъема штампа.
П – плоская. [3, стр. 6]
6) Определение исходного индекса для последующего назначения припусков и допусков на заготовку.
Для массы поковки mпок = 11,1кг, группы стали M2, степени сложности поковки C2 и класса точности T4 исходный индекс – 15. [3, стр. 8]
2.3.5. Определение размеров заготовки, припусков и допусков по ГОСТ 7505-89.
Таблица 5.
|
Размер детали, мм |
Шерохова-тость детали Ra, мкм |
Припуск на сторону П, мм |
Припуск на размер расчетный |
Размер заготовки, мм |
Отклонения на размеры заготовки |
|
ø170 |
3,2 |
2,7 |
2,7 · 2 = 5,4 |
175,4 |
+2,7 -1,3 |
|
ø104 |
3,2 |
2,5 |
2,5 · 2 = 5,0 |
109 |
+2,4 -1,2 |
|
ø92 |
3,2 |
2,3 |
2,3 · 2 = 4,6 |
96,6 |
+2,1 -1,1 |
|
ℓ = 20 |
3,2 |
2,0 |
2,0 + 2,0 = 4,0 |
24 |
+1,8 -1,0 |
|
ℓ = 130 |
3,2 |
3,0 |
3,0 + 2,0 = 5,0 |
135 |
+2,7 -1,3 |
|
ℓ = 80 |
3,2 |
2,7 |
3,0 – 2,7 = 0,3 |
80,3 |
+2,4 -1,2 |
2.3.6. Эскиз заготовки.
Рис. 2. Поковка стальная штампованная.
2.3.7. Технические требования на заготовку.
1) Вид заготовки – «Поковка стальная штампованная»;
2) Припуски и допуски выполнены по ГОСТ 7505-89;
3) Класс точности T4, группа стали M2, степень сложности C2, исходный индекс – 15;
4) Радиусы закруглений наружных и внутренних углов не более 3мм;
5) Дефекты: трещины, раковины, рыхлоты не допускаются.
2.3.8. Определение коэффициента использования материала.
, где
mзаг – масса заготовки,
, где
Vзаг – объем заготовки, Vзаг = V1 + V2 + V3;
;
;
;
;
;
.
2.3.9. Вывод: Заготовка выбрана рационально, т.к. коэффициент использования материала достаточно высок.
2.4. РАЗРАБОТКА МАРШРУТНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА,
ВЫБОР БАЗ
В зависимости от материала детали, типа производства, технологических требований предъявляемых к детали разрабатываем технологический маршрут обработки детали «Вилка» на основе типового технологического процесса обработки корпусных деталей, по принципу единства и постоянства баз.
Принимаем за технологическую базу наружную цилиндрическую поверхность ø104h10. Закрепляем за эту поверхность заготовку и обрабатываем торец «А» толщиной 20h14 начисто, который будет являться технологической базой на других операциях.
При составлении технологического маршрута обработки будем использовать эскиз детали (Рис. 1).
Таблица 6.
|
№ опер. |
Наименование операции. Содержание по переходам |
Техноло-гические базы |
Оборудование, наименование, модель |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
005 |
Заготовительная Получение штамповки. |
– |
Горизонтально-ковочная машина |
|
010 |
Термическая Отжиг для снятия внутренних напряжений. |
– |
Термическая печь |
|
015 |
Токарная черновая Установ А Установ Б |
4, 5 1, 3 |
Токарно-винторезный, мод. 16Б16 |
|
020 |
Токарная чистовая Установ А |
1, 3 |
Токарно-винторезный, мод. 16Б16 |
|
025 |
Сверлильная с ЧПУ |
4, 5 |
Сверлильный, мод. 2Р135Ф2-1 |
|
030 |
Горизонтально-фрезерная |
1, 2, 3 |
Горизонтально-фрезерный, мод. 6Р83 |
|
035 |
Горизонтально-фрезерная |
1, 2, 3 |
Горизонтально-фрезерный, мод. 6Р83 |
|
040 |
Сверлильная с ЧПУ |
1, 2, 3 |
Сверлильный, мод. 2Р135Ф2-1 |
|
045 |
Горизонтально-фрезерная |
2, 3, 4 |
Горизонтально-фрезерный, мод. 6Р83 |
|
050 |
Слесарная Зачистить заусенцы |
– |
Верстак |
Продолжение таблицы 6.
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
055 |
Моечная Промыть деталь в 3% содовом растворе |
– |
Моечный бак |
|
060 |
Контрольная Окончательный контроль детали |
– |
ОТК |
Примечание: В данном технологическом маршруте не указаны транспортные операции и операции по межоперационному контролю.
2.5. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ С УКАЗАНИЕМ ТЕХНИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК
Выбор металлообрабатывающего оборудования осуществляется исходя из выбранного маршрута механической обработки, при этом следует учитывать следующие основные факторы: объем выпуска деталей, тип производства, размеры детали, требования к точности и шероховатости поверхностей. На основании этих данных выбираем группу и модель станка на каждую технологическую операцию и приводим краткую характеристику станка.
Для токарной черновой и чистовой операции 015 и 020 выбираем токарно-винторезный станок модели 16Б16. [4, т.2, стр. 15]
Таблица 7.
|
№ п/п |
Наименование параметра |
Значение параметра |
|
1 |
2 |
3 |
|
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. |
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки: над станиной, мм над суппортом, мм Наибольший диаметр прутка проходящего через отверстие шпинделя, мм Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм Шаг нарезаемой резьбы: метрической, мм дюймовой, число ниток на дюйм модульной, модуль питчевой, питч Частота вращения шпинделя, об/мин Число скоростей шпинделя Подача суппорта, мм/об (мм/мин): продольная поперечная Мощность электродвигателя главного привода, кВт Габаритные размеры (без ЧПУ), мм: длина ширина высота Масса, кг |
320 180 36 750 0,25 – 56 112 – 0,5 0,25 – 56 112 – 0,5 20 – 2000 21 0,01 – 0,7 0,005 – 0,35 2,8; 4,6 2280 1060 1485 2100 |
Для сверлильной операции с ЧПУ 025 и 040 выбираем сверлильный станок модели 2Р135Ф2-1. [4, т.2, стр. 20]
Таблица 8.
|
№ п/п |
Наименование параметра |
Значение параметра |
|
1 |
2 |
3 |
|
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. |
Наибольший условный диаметр сверления в стали, мм Рабочая поверхность стола Наибольшее расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола, мм Вылет шпинделя Наибольшее вертикальное перемещение сверлильной головки стола, мм Конус Морзе отверстия шпинделя Число скоростей шпинделя Частота вращения шпинделя, об/мин Число подач шпинделя Подача шпинделя, мм/мин Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт Габаритные размеры, мм: длина ширина высота Масса, кг |
35 400×710 600 450 560 4 12 45 – 2000 18 10 – 500 3,7 1800 2170 2700 4700 |
Для горизонтально-фрезерной операции 030, 035 и 045 выбираем горизонтально-фрезерный станок модели 6Р83. [4, т.2, стр. 54]
Таблица 9.
|
№ п/п |
Наименование параметра |
Значение параметра |
|
1 |
2 |
3 |
|
1. 2. 3. |
Размеры рабочей поверхности стола (ширина×длина), мм Наибольшее перемещение стола, мм: продольное поперечное вертикальное Наибольшее перемещение гильзы вертикального шпинделя, мм |
400×1600 1000 320 350 80 |
Продолжение таблицы 9.
|
4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. |
Внутренний конус горизонтального шпинделя по ГОСТ 15945-82: Число скоростей шпинделя Частота вращения шпинделя, об/мин Подача стола, мм/мин: продольная поперечная вертикальная Число рабочих подач стола Скорость быстрого перемещения стола, мм/мин: продольного поперечного вертикального Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт Габаритные размеры, мм: длина ширина высота Масса (без выносного оборудования), кг |
50 18 31,5 – 1600 25 – 1250 25 – 1250 8,3 – 416,6 18 3000 3000 1000 11 2560 2260 1770 3800 |
2.6. РАСЧЕТ ПРИПУСКОВ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКОВ
На основе принятого вида заготовки и технологического маршрута выполняем расчет припусков, операционных размеров и допускаемых отклонений статистическим (табличным) методом.
2.6.1. Определение припусков по ГОСТ, расчет размеров заготовки и назначение допусков.
Таблица 10.
|
№ п/п |
Наименование поверхности, размеров |
Общий припуск, мм |
Операционные припуски |
||
|
Черновая обработка |
Чистовая обработка |
Отделочная обработка |
|||
|
1 |
Торцевая 1 4 ℓ = 20, Ra = 3,2 |
Побщ = 2,0 |
1,2 |
0,8 |
– |
|
2 |
Торцевая 11 ℓ = 130, Ra = 3,2 |
Побщ = 3,0 |
2,0 |
1,0 |
– |
|
3 |
Наружная цилиндрическая 3 ø170, Ra = 3,2 |
2Побщ = 5,4 |
4,2 |
1,2 |
– |
|
4 |
Наружная цилиндрическая 5 ø104, Ra = 3,2 |
2Побщ = 5,0 |
3,9 |
1,1 |
– |
|
5 |
Наружная цилиндрическая 7 ø92, Ra = 3,2 |
2Побщ = 4,6 |
3,5 |
1,1 |
– |
Пример расчета операционных припусков на наружную цилиндрическую поверхность 5 ø104, Ra = 3,2.
;
;
– точение чистовое;
– точение черновое.
2.6.2. Определение межоперационных припусков и допусков на одну поверхность, построение схемы расположения припусков и допусков.
Таблица 11.
|
Наименование поверхности, операции |
Операционные припуски |
Операционные размеры |
Точность по квалитету |
Предельные отклонения |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Наружная цилиндрическая 5 ø104, Ra = 3,2 |
||||
|
Заготовительная Получение проката |
2Побщ = 5,0 |
ø109 |
чертеж заготовки |
+2,40 -1,20 |
|
Токарная черновая Точить поверхность 5 |
2П1 = 3,9 |
ø105,1 |
h12 |
0,00 -0,35 |
|
Токарная чистовая Точить поверхность 5 |
2П1 = 1,1 |
ø104 |
h10 |
0,00 -0,14 |
Пример расчета операционных размеров на наружную цилиндрическую поверхность 5 ø104, Ra = 3,2.
;
;
.
Построение схемы расположения припусков и допусков на наружную цилиндрическую поверхность 5 ø104, Ra = 3,2.
Точить поверхность 5 начисто ø104h10.
;
;
;
.
Точить поверхность 5 начерно ø105,1h12.
;
;
;
.
Заготовительная ø109
;
;
;
.
Рис. 3. Схема полей допусков на поверхность 5 ø104h10.
2.7. РАЗРАБОТКА ОПЕРАЦИОННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
2.7.1. Определение режимов резания и норм времени по нормативам.
Токарная черновая операция 015.
На токарно-винторезном станке модели 16Б16 производим черновую обработку детали за два установа. Материал детали Сталь 45 с пределом прочности σв = 600МПа.
Заготовка устанавливается в трехкулачковый патрон (ГОСТ 2675-80) и зажимается за цилиндрическую поверхность диаметром 104h10, торец поверхность 4 служит опорной базой.
На первом переходе подрезается торец поверхность 1 предварительно на размер 22,8мм, подрезным резцом из твердого сплава Т5К10 с сечением державки 16 × 25 (ГОСТ 18880-73).
На втором переходе подрезается торец поверхность 1 окончательно на размер 22h14, подрезным резцом из твердого сплава Т5К10 с сечением державки 16 × 25 (ГОСТ 18880-73).
На третьем переходе точится наружная цилиндрическая поверхность 3 предварительно на размер 171,2мм, проходным прямым резцом из твердого сплава Т5К10 с сечением державки 16 × 25 (ГОСТ 18878-73).
На четвертом переходе точится наружная цилиндрическая поверхность 3 окончательно на размер 170h14, проходным прямым резцом из твердого сплава Т5К10 с сечением державки 16 × 25 (ГОСТ 18880-73).
Заготовка снимается и переустанавливается в трехкулачковый патрон (ГОСТ 2675-80), зажимается за цилиндрическую поверхность диаметром 170h14, торец поверхность 1 служит опорной базой.
На пятом переходе подрезается торец поверхность 11 на размер 131h14, подрезным резцом из твердого сплава Т5К10 с сечением державки 16 × 25 (ГОСТ 18880-73).
На шестом переходе точится наружная цилиндрическая поверхность 7 на размер 93,1h14, проходным отогнутым резцом из твердого сплава Т5К10 с сечением державки 16 × 25 (ГОСТ 18877-73).
На седьмом переходе точится наружная цилиндрическая поверхность 5 на размер 105,1h14, проходным упорным резцом из твердого сплава Т5К10 с сечением державки 16 × 25 (ГОСТ 18879-73).
На восьмом переходе подрезается торец поверхность 4 на размер 20,8h14, подрезным резцом из твердого сплава Т5К10 с сечением державки 16 × 25 (ГОСТ 18880-73).
Контрольные измерения размеров производятся: скобой 22h14; 170h14; 93,1h14; 105,1h14; 20,8h14 по ГОСТ 18355-73; специальной скобой 131h14; шаблоном 80,3h14 по ГОСТ.
Режимы резания на первом переходе:
Глубина резания: t = 1,2мм;
Подача: s = 0,3мм/об;
Частота вращения шпинделя: n = 250об/мин;
Скорость резания:
;
Основное (технологическое) время на переход:
.
Режимы резания на втором переходе:
Глубина резания: t = 0,8мм;
Подача: s = 0,1мм/об;
Частота вращения шпинделя: n = 250об/мин;
Скорость резания:
;
Основное (технологическое) время на переход:
.
Режимы резания на третьем переходе:
Глубина резания: t = 2,1мм;
Подача: s = 0,3мм/об;
Частота вращения шпинделя: n = 250об/мин;
Скорость резания:
;
Основное (технологическое) время на переход:
.
Режимы резания на четвертом переходе:
Глубина резания: t = 0,6мм;
Подача: s = 0,15мм/об;
Частота вращения шпинделя: n = 250об/мин;
Скорость резания:
;
Основное (технологическое) время на переход:
.
Режимы резания на пятом переходе:
Глубина резания: t = 2мм;
Подача: s = 0,3мм/об;
Частота вращения шпинделя: n = 250об/мин;
Скорость резания:
;
Основное (технологическое) время на переход:
.
Режимы резания на шестом переходе:
Глубина резания: t = 1,75мм;
Подача: s = 0,3мм/об;
Частота вращения шпинделя: n = 250об/мин;
Скорость резания:
;
Основное (технологическое) время на переход:
.
Режимы резания на седьмом переходе:
Глубина резания: t = 1,95мм;
Подача: s = 0,3мм/об;
Частота вращения шпинделя: n = 250об/мин;
Скорость резания:
;
Основное (технологическое) время на переход:
.
Режимы резания на восьмом переходе:
Глубина резания: t = 1,2мм;
Подача: s = 0,3мм/об;
Частота вращения шпинделя: n = 250об/мин;
Скорость резания:
;
Основное (технологическое) время на переход:
;
.
Токарная чистовая операция 020.
На токарно-винторезном станке модели 16Б16 производим чистовую обработку поверхностей детали до шероховатости Ra = 3,2. Материал детали Сталь 45 с пределом прочности σв = 600МПа.
Заготовка устанавливается в трехкулачковый патрон (ГОСТ 2675-80) и зажимается за цилиндрическую поверхность диаметром 104h10, торец поверхность 1 служит опорной базой.
На первом переходе подрезается торец поверхность 11 на размер 130h12, подрезным резцом из твердого сплава Т5К10 с сечением державки 16 × 25 (ГОСТ 18880-73).
На втором переходе точится наружная цилиндрическая поверхность 7 на размер 92h14, проходным отогнутым резцом из твердого сплава Т5К10 с сечением державки 16 × 25 (ГОСТ 18877-73).
На третьем переходе точится наружная цилиндрическая поверхность 5 на размер 104h10, проходным упорным резцом из твердого сплава Т5К10 с сечением державки 16 × 25 (ГОСТ 18878-73).
На четвертом переходе подрезается торец поверхность 4 на размер 20h14, подрезным резцом из твердого сплава Т5К10 с сечением державки 16 × 25 (ГОСТ 18880-73).
Контрольные измерения размеров производятся: скобой 92h14; 104h10; 20h14 по ГОСТ 18355-73; специальной скобой 130h12; шаблоном 80h14 по ГОСТ.
Режимы резания на первом переходе:
Глубина резания: t = 1мм;
Подача: s = 0,15мм/об;
Частота вращения шпинделя: n = 315об/мин;
Скорость резания:
;
Основное (технологическое) время на переход:
.
Режимы резания на втором переходе:
Глубина резания: t = 0,55мм;
Подача: s = 0,15мм/об;
Частота вращения шпинделя: n = 315об/мин;
Скорость резания:
;
Основное (технологическое) время на переход:
.
Режимы резания на третьем переходе:
Глубина резания: t = 0,55мм;
Подача: s = 0,15мм/об;
Частота вращения шпинделя: n = 315об/мин;
Скорость резания:
;
Основное (технологическое) время на переход:
.
Режимы резания на четвертом переходе:
Глубина резания: t = 0,8мм;
Подача: s = 0,15мм/об;
Частота вращения шпинделя: n = 315об/мин;
Скорость резания:
;
Основное (технологическое) время на переход:
;
.
Горизонтально-фрезерная операция 030.
На горизонтально-фрезерном станке модели 6Р83 производим фрезерование прямоугольного паза. Материал детали Сталь 45 с пределом прочности σв = 600МПа.
Заготовка устанавливается двумя сквозными цилиндрическими отверстиями диаметром 17H10 с параллельными осями на установочные пальцы (ГОСТ 12209-66) и зажимается специальным зажимным приспособлением, торец поверхность 1 служит опорной базой.
На первом переходе фрезеруется прямоугольный паз поверхности 12, 13, 14 шириной 40h12, дисковой трехсторонней фрезой диаметром D = 200мм, шириной B = 40мм, отверстием под оправку d = 50мм и числом зубьев z = 16 из быстрорежущей стали марки Р6М5 (ГОСТ 1669-78).
Контрольные измерения размеров производятся: пробкой 40H12 по ГОСТ 14810-69; специальной скобой 90h14.
Режимы резания на первом переходе:
Глубина резания: t = 40мм;
Подача: sм = 31,5мм/мин;
Частота вращения шпинделя: n = 200об/мин;
Скорость резания:
;
Основное (технологическое) время на переход:
.
Горизонтально-фрезерная операция 035.
На горизонтально-фрезерном станке модели 6Р83 производим одновременное фрезерование двух лысок поверхности 8 и 16 на диаметре 92h14 до размера 74h12. Материал детали Сталь 45 с пределом прочности σв = 600МПа.
Заготовка устанавливается двумя сквозными цилиндрическими отверстиями диаметром 17H10 с параллельными осями на установочные пальцы (ГОСТ 12209-66) и зажимается специальным зажимным приспособлением, торец поверхность 1 служит опорной базой.
На первом переходе фрезеруются две лыски поверхности 8 и 16 набором из двух дисковых трехсторонних фрез диаметром D = 200мм, шириной B = 20мм, отверстием под оправку d = 50мм и числом зубьев z = 14 из быстрорежущей стали марки Р6М5 (ГОСТ 5348-69).
Контрольные измерения размеров производятся: скобой 74h12 по ГОСТ 18355-73; шаблоном 64h14 по ГОСТ.
Режимы резания на первом переходе:
Глубина резания: t = 9мм;
Подача: sм = 83,3мм/мин;
Частота вращения шпинделя: n = 400об/мин;
Скорость резания:
;
Основное (технологическое) время на переход:
.
Сверлильная операция с ЧПУ 040.
На сверлильном станке модели 2Р135Ф2-1 производим сверление отверстия поверхность 10 диаметром 18H9 и последовательную зенковку двух фасок поверхности 9 и 15 размером 2 × 45º. Материал детали Сталь 45 с пределом прочности σв = 600МПа.
Заготовка устанавливается двумя сквозными цилиндрическими отверстиями диаметром 17H10 с параллельными осями на установочные пальцы (ГОСТ 12209-66) и зажимается специальным зажимным приспособлением, торец поверхность 1 служит опорной базой.
На первом переходе центруется отверстие поверхность 10 по программе центровочным сверлом типа А, диаметром D = 8,0мм, диаметром d = 3,15мм и длиной рабочей части l = 4,9мм (ГОСТ 14952-75).
На втором переходе сверлится отверстие поверхность 10 по программе спиральным сверлом диаметром d = 17мм, длиной L = 223мм и длиной рабочей части l = 125мм из быстрорежущей стали марки Р6М5 с конусом Морзе №2 (ГОСТ 10903-77).
На третьем переходе зенкуется фаска поверхность 9 по программе конической зенковкой типа 10, диаметром d = 25мм, длиной L = 121мм и длиной рабочей части l = 29мм из быстрорежущей стали марки Р6М5 с конусом Морзе №2 (ГОСТ 14953-80).
На четвертом переходе зенкеруется отверстие поверхность 10 по программе цельным зенкером диаметром d = 17,75мм, длиной L = 228мм и длиной рабочей части l = 120мм из быстрорежущей стали Р6М5 с конусом Морзе №2 (ГОСТ 12489-71).
На пятом переходе развертывается отверстие поверхность 10 по программе цельной разверткой диаметром d = 18,0мм, длиной L = 219мм и длиной рабочей части l = 80мм, числом зубьев z = 8 из быстрорежущей стали Р6М5 с конусом Морзе №2 (ГОСТ 1672-80).
Деталь поворачивается в поворотном приспособлении на 180º.
На шестом переходе зенкуется фаска поверхность 15 по программе конической зенковкой типа 10, диаметром d = 25мм, длиной L = 121мм и длиной рабочей части l = 29мм из быстрорежущей стали марки Р6М5 с конусом Морзе №2 (ГОСТ 14953-80).
Контрольные измерения размеров производятся: пробкой 18H9 по ГОСТ 14810-69; шаблоном по ГОСТ.
Режимы резания на первом переходе:
Глубина резания: t = 1,58мм;
Подача: sм = 16мм/мин;
Частота вращения шпинделя: n = 500об/мин;
Скорость резания:
;
Основное (технологическое) время на переход:
.
Режимы резания на втором переходе:
Глубина резания: t = 8,5мм;
Подача: sм = 125мм/мин;
Частота вращения шпинделя: n = 500об/мин;
Скорость резания:
;
Основное (технологическое) время на переход:
.
Режимы резания на третьем переходе:
Подача: sм = 20мм/мин;
Частота вращения шпинделя: n = 250об/мин;
Скорость резания:
;
Основное (технологическое) время на переход:
.
Режимы резания на четвертом переходе:
Глубина резания: t = 0,375мм;
Подача: sм = 200мм/мин;
Частота вращения шпинделя: n = 500об/мин;
Скорость резания:
;
Основное (технологическое) время на переход:
.
Режимы резания на пятом переходе:
Глубина резания: t = 0,125мм;
Подача: sм = 400мм/мин;
Частота вращения шпинделя: n = 500об/мин;
Скорость резания:
;
Основное (технологическое) время на переход:
.
Режимы резания на шестом переходе:
Подача: sм = 20мм/мин;
Частота вращения шпинделя: n = 250об/мин;
Скорость резания:
;
Основное (технологическое) время на переход:
.
.
2.8. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ И НОРМ ВРЕМЕНИ НА ДВЕ ОПЕРАЦИИ
2.8.1. Исходные данные на сверлильную операцию 025.
На сверлильном станке 2Р135Ф2-1 производим последовательное центрирование, сверление и зенкерование двух сквозных отверстий диаметром D = 17H10, глубиной l = 20мм и шероховатостью Ra = 6,3. Материал заготовки Сталь 45 с пределом прочности σв = 600МПа. Она устанавливается в цанговый патрон и зажимается за цилиндрическую поверхность диаметром 104h10, торец толщиной 20h14 служит опорной базой. Торец перед дальнейшим сверлением отверстий предварительно центруется центровочным сверлом типа А, диаметром D = 8,0мм, диаметром d = 3,15мм и длиной рабочей части l = 4,9мм (ГОСТ 14952-75).
На втором переходе сверлятся два сквозных отверстия спиральным сверлом диаметром d = 16мм, длиной L = 218мм и длиной рабочей части l = 120мм из быстрорежущей стали марки Р6М5 с конусом Морзе №2 (ГОСТ 10903-77).
На третьем переходе зенкеруем два просверленных отверстия до шероховатости Ra = 6,3 и 10 квалитета точности. Зенкер цельный диаметром d = 17мм, длиной L = 223мм и длиной рабочей части l = 125мм из быстрорежущей стали Р6М5 с конусом Морзе №2 (ГОСТ 12489-71).
Обработка отверстий происходит с использованием 4 – 5% эмульсии на основе эмульсола марки Э различной модификации (ГОСТ 1975-53).
Сверла и зенкер устанавливаются в шпиндель станка через переходные втулки (ГОСТ 13336-67).
Контроль отверстий будет производиться калибр-пробкой гладкой диаметром D = 17H10 (ГОСТ 14810-69).
2.8.2. Содержание операции по переходам.
Таблица 12.
|
Номер и обозначение перехода |
Содержание операции по переходам |
Примечание |
|
1 |
2 |
3 |
|
Сверлильная с ЧПУ |
Номер поверхности см. рис. 4 |
|
|
А |
Установ А Установить и закрепить заготовку. |
|
|
1ПТ |
Центровать два отверстия 2 последовательно по программе. |
|
|
2ПТ |
Сверлить два отверстия 2 ø16H12, Ra = 12,5 последовательно по программе. |
|
|
3ПТ |
Зенкеровать два отверстия 2 ø17H10, Ra = 6,3 последовательно по программе. |
|
|
Б |
Снять деталь. |
|
|
В |
Контроль размеров. |
2.8.3. Операционный эскиз.
Рис. 4. Сверлильная операция с ЧПУ.
2.8.4. Расчет режимов резания на сверлильную операцию 025.
Наименование технологического перехода – 2ПТ.
Сверлить два отверстия 2 ø16H12, Ra = 12,5 последовательно по программе.
1) Назначение подачи.
Для сверл диаметром D = 12 – 16мм при обрабатывании стальных деталей твердостью HB 160 – 240 s = 0,28 – 0,33мм/об. Принимаем s = 0,28мм/об.[4, т.2, стр. 277]
2) Определение скорости резания, допускаемой режущими свойствами сверла.
, где
Cυ – поправочный коэффициент, для обрабатываемых деталей из конструкционной углеродистой стали сверлом из быстрорежущей стали марки Р6М5 при подаче s > 0,2мм/об Cυ = 9,8; [4, т.2, стр. 278]
q = 0,40; m = 0,20; y = 0,50 – показатели степени;
T – период стойкости инструмента, для сверл с диаметром 11 – 20мм из быстрорежущей стали при обработке деталей из конструкционной углеродистой стали T = 45мин; [4, т.2, стр. 279]
Kυ – общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания,
, где
Kмυ – поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания,
, где
Kг – поправочный коэффициент учитывающий материал инструмента, для инструмента из быстрорежущей стали при обработке деталей из углеродистой стали с пределом прочности σв > 550МПа Kг = 1,0; [4, т.2, стр. 262]
nυ = 0,9 – показатель степени;
;
Kиυ – поправочный коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания, для обрабатываемых деталей из стали инструментом из быстрорежущей стали марки Р6М5 Kиυ = 1,0; [4, т.2, стр. 263]
Klυ – поправочный коэффициент, учитывающий глубину обрабатываемого отверстия, Klυ = 1,0; [4, т.2, стр. 280]
;
.
3) Определение частоты вращения шпинделя, соответствующей найденной скорости резания.
.
Корректирование частоты вращения шпинделя по паспортным данным станка и установление действительной частоты вращения: n = 500об/мин.
4) Нахождение действительной скорости резания.
.
5) Нахождение минутной подачи.
.
Корректируем минутную подачу по данным станка и устанавливаем действительное значение минутной подачи: sм = 125мм/мин, отсюда действительное значение подачи на оборот будет:
.
6) Определение крутящего момента от сил сопротивления резания при сверлении.
, где
Cм – поправочный коэффициент, для сверления деталей из конструкционной углеродистой стали сверлом из быстрорежущей стали Cм = 0,0345; [4, т.2, стр. 281]
q = 2,0; y = 0,8 – показатели степени;
Kр – коэффициент, учитывающий фактические условия обработки,
, где
Kмр – поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости;
n = 0,75 – показатель степени; [4, т.2, стр. 264]
;
.
7) Определение осевой силы.
, где
Cр – поправочный коэффициент, для сверления деталей из конструкционной углеродистой стали сверлом из быстрорежущей стали Cр = 68; [4, т.2, стр. 281]
q = 1,0; y = 0,7 – показатели степени;
.
8) Определение мощности, затрачиваемой на резание.
.
9) Проверка по мощности двигателя станка.
Обработка возможна, если Ne ≤ Nэф. У сверлильного станка модели 2Р135Ф2-1 Nдв = 3,7кВт; η = 0,8.
.
Обработка возможна, т.к. 1,27 < 2,96.
Наименование технологического перехода – 3ПТ.
Зенкеровать два отверстия 2 ø17H10, Ra = 6,3 последовательно по программе.
1) Определение глубины резания.
.
2) Назначение подачи.
Для зенкеров диаметром 15 – 20мм при обработке деталей из стали подача s = 0,6 – 0,7мм/об. Для получения отверстия 10 квалитета точности уменьшаем табличное значение в 0,7 раз. Принимаем s = 0,42мм/об. [4, т.2, стр. 277]
3) Определение скорости резания, допускаемой режущими свойствами сверла.
, где
Cυ – поправочный коэффициент, для зенкерования деталей из конструкционной углеродистой стали зенкером из быстрорежущей стали Cυ = 16,3; [4, т.2, стр. 279]
q = 0,3; m = 0,3; x = 0,2; y = 0,5 – показатели степени;
T = 30мин; [4, т.2, стр. 280]
;
.
4) Определение частоты вращения шпинделя, соответствующей найденной скорости резания.
.
Корректирование частоты вращения шпинделя по паспортным данным станка и установление действительной частоты вращения: n = 500об/мин.
5) Нахождение действительной скорости резания.
.
6) Нахождение минутной подачи.
.
Корректируем минутную подачу по данным станка и устанавливаем действительное значение минутной подачи: sм = 200мм/мин, отсюда действительное значение подачи на оборот будет:
.
7) Определение крутящего момента от сил сопротивления резания при сверлении.
, где
Cм = 0,09; q = 1,0; x = 0,9; y = 0,8; [4, т.2, стр. 281]
Kр = 0,85;
.
8) Определение осевой силы.
, где
Cр = 67; x = 1,2; y = 0,65; [4, т.2, стр. 281]
.
При обработке зенкерами из быстрорежущей стали мощность, затрачиваемая на резание незначительна, поэтому проверку мощности не производим.
2.8.5. Расчет норм времени на сверлильную операцию 025.
1) Определение основного (технологического) времени.
, где
tо – основное (технологическое) время на переход,
;
;
;
.
2) Определение вспомогательного времени.
, где
tв.уст – вспомогательное время на установку и снятие детали, tв.уст = 0,9мин;
tв.пер – вспомогательное время, связанное с переходом,
tв.пер = 0,18 + 0,20 + 0,15 = 0,53мин;
t΄в.пер – вспомогательное время, связанное с переходом на приемы, не вошедшие в комплекс t΄в.пер = 0,04 ∙ 3 = 0,12мин;
tв.изм – вспомогательное время на контрольные измерения,
tв.изм = 0,06 ∙ 2 = 0,12мин;
Kтв – поправочный коэффициент на вспомогательное время, Kтв = 1;
.
3) Определение нормы времени на обслуживание рабочего места.
, где
Топ – основное оперативное время,
;
аобс – время на обслуживание рабочего места в процентах от оперативного времени, аобс = 3,5%;
.
4) Определение нормы времени на отдых и личные надобности.
, где
аотд.л – время на отдых и личные надобности в процентах от оперативного времени, аотд.л = 4%;
.
5) Определение нормы штучного времени.
.
6) Определение подготовительно-заключительного времени.
Tп-з = 10мин.
7) Определение штучно-калькуляционного времени.
.
Сводная таблица режимов резания.
Таблица 13.
|
№ пер. |
Содержание операции по переходам |
t, мм |
i |
s, мм/об |
sм, мм/мин |
υ, м/мин |
n, об/мин |
tо, мин |
tв, мин |
|
А |
Установ А Установить и закрепить заготовку. |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
0,9 |
|
1ПТ |
Центровать два отверстия 2 . |
– |
2 |
0,032 |
16 |
4,95 |
500 |
1,13 |
0,18 |
|
2ПТ |
Сверлить два отверстия 2 15,5H12, Ra = 12,5. |
– |
2 |
0,25 |
125 |
25,1 |
500 |
0,42 |
0,20 |
|
3ПТ |
Зенкеровать два отверстия 2 17H10, Ra = 6,3. |
0,5 |
2 |
0,4 |
200 |
26,7 |
500 |
0,23 |
0,15 |
|
Б |
Снять деталь. |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
|
В |
Контроль размеров. |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
0,12 |
2.8.6. Исходные данные на горизонтально-фрезерную операцию 045.
На горизонтально-фрезерном станке 6Р83 производим одновременное фрезерование двух лысок шириной B = 20мм, глубиной h = 22,5мм, длиной l = 115мм и шероховатостью Ra = 6,3. Материал заготовки Сталь 45 с пределом прочности σв = 600МПа.
Заготовка устанавливается двумя сквозными цилиндрическими отверстиями диаметром 17H10 с параллельными осями на постоянные установочные пальцы (ГОСТ 12209-66) и сверху зажимается специальным зажимным приспособлением, торец толщиной 20h14 служит опорной базой.
На первом переходе фрезеруются две лыски на диаметре 170h14 до размера 125мм набором из двух дисковых трехсторонних фрез диаметром D = 100мм, шириной B = 14мм, отверстием под оправку d = 32мм и числом зубьев z = 20 из быстрорежущей стали марки Р6М5 (ГОСТ 3755-78).
Обработка лысок происходит с использованием 4 – 5% эмульсии на основе эмульсола марки Э различной модификации (ГОСТ 1975-53).
Фрезы устанавливаются на цилиндрическую оправку диаметром d = 32мм и шириной шпоночного паза b = 8мм (ГОСТ 9472-83).
Контроль размера 125мм будет производиться калибр-скобой 125h14 (ГОСТ 18362-73).
2.8.6. Содержание операции по переходам.
Таблица 14.
|
Номер и обозначение перехода |
Содержание операции по переходам |
Примечание |
|
1 |
2 |
3 |
|
Горизонтально-фрезерная |
Номер поверхности см. рис. 5 |
|
|
А |
Установ А Установить и закрепить заготовку. |
|
|
1ПТ |
Фрезеровать две лыски 19 и 20 набором фрез до размера 125мм, Ra = 6,3 одновременно. |
|
|
Б |
Снять деталь. |
|
|
В |
Контроль размеров |
2.8.7. Операционный эскиз.
Рис. 5. Горизонтально-фрезерная операция.
2.8.8. Расчет режимов резания на горизонтально-фрезерную операцию 045.
Наименование технологического перехода – 1ПТ.
Фрезеровать две лыски 19 и 20 набором фрез до размера 125мм, Ra = 6,3 одновременно.
1) Назначение глубины резания.
t = h = 14мм.
2) Назначение подачи на один зуб фрезы.
Для дисковых фрез с мелким зубом при обработке деталей из конструкционной стали, мощности станка 5 – 10кВт и средней жесткости системы заготовка – приспособление sz = 0,06 – 0,10мм/зуб. Принимаем sz = 0,06мм/зуб. [4, т.2, стр. 283]
3) Определение скорости резания, допускаемой режущими свойствами фрезы.
, где
Cυ – поправочный коэффициент, для дисковых цельных фрез из быстрорежущей стали марки Р6М5 Cυ = 68,5; [4, т.2, стр. 287]
q = 0,25; m = 0,2; x = 0,3; y = 0,2; u = 0,1; p = 0,1 – показатели степени;
T – среднее значение периода стойкости инструмента, для дисковых фрез диаметром 100мм T = 120мин; [4, т.2, стр. 290]
Kυ – общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания,
, где
Kмυ – поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания,
, где
Kг – поправочный коэффициент учитывающий материал инструмента, для инструмента из быстрорежущей стали при обработке деталей из углеродистой стали с пределом прочности σв > 550МПа Kг = 1,0; [4, т.2, стр. 262]
nυ = 0,9 – показатель степени;
;
Kпυ – поправочный коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания, для деталей без корки Kпυ = 1,0; [4, т.2, стр. 263]
Kиυ – поправочный коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания, для обрабатываемых деталей из стали инструментом из быстрорежущей стали марки Р6М5 Kиυ = 1,0; [4, т.2, стр. 263]
;
.
4) Определение частоты вращения шпинделя, соответствующей найденной скорости резания.
.
Корректирование частоты вращения шпинделя по паспортным данным станка и установление действительной частоты вращения: n = 125об/мин.
5) Нахождение действительной скорости резания.
.
6) Нахождение минутной подачи.
.
Корректируем минутную подачу по данным станка и устанавливаем действительное значение минутной подачи: sм = 125мм/мин, отсюда действительное значение подачи на зуб будет:
.
7) Определение силы резания.
, где
Cp – поправочный коэффициент, для обрабатываемых деталей из конструкционной углеродистой стали дисковыми фрезами из быстрорежущей стали Cp = 68,2;
x = 0,86; y = 0,72; u = 1,0; q = 0,86; w = 0 – показатели степени; [4, т.2, стр. 291]
Kмр – поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости,
, где
n = 0,35 – показатель степени; [4, т.2, стр. 264]
;
.
8) Определение крутящего момента на шпинделе.
.
9) Определение мощности, затрачиваемой на резание.
, для двух фрез .
10) Проверка по мощности двигателя станка.
Обработка возможна, если Ne ≤ Nэф. У горизонтально-фрезерного станка модели 6Р83 Nдв = 11кВт; η = 0,8.
.
Обработка возможна, т.к. 6,96 < 8,8.
2.8.5. Расчет норм времени на сверлильную операцию 045.
1) Определение основного (технологического) времени.
, где
tо – основное (технологическое) время на переход,
.
2) Определение вспомогательного времени.
, где
tв.уст – вспомогательное время на установку и снятие детали, tв.уст = 1,3мин;
tв.пер – вспомогательное время, связанное с переходом, tв.пер = 0,37мин;
t΄в.пер – вспомогательное время, связанное с переходом на приемы, не вошедшие в комплекс t΄в.пер = 0,04;
tв.изм – вспомогательное время на контрольные измерения, tв.изм = 0,1мин;
Kтв – поправочный коэффициент на вспомогательное время, Kтв = 1;
.
3) Определение нормы времени на обслуживание рабочего места.
, где
Топ – основное оперативное время,
;
аобс – время на обслуживание рабочего места в процентах от оперативного времени, аобс = 3%;
.
4) Определение нормы времени на отдых и личные надобности.
, где
аотд.л – время на отдых и личные надобности в процентах от оперативного времени, аотд.л = 4%;
.
5) Определение нормы штучного времени.
.
6) Определение подготовительно-заключительного времени.
Tп-з = 16мин.
7) Определение штучно-калькуляционного времени.
.
Сводная таблица режимов резания.
Таблица 15.
|
№ пер. |
Содержание операции по переходам |
t, мм |
i |
sz, мм/об |
sм, мм/мин |
υ, м/мин |
n, об/мин |
tо, мин |
tв, мин |
|
А |
Установ А Установить и закрепить заготовку. |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1,3 |
|
1ПТ |
Фрезеровать две лыски 19 и 20 набором фрез до размера 125мм, Ra = 6,3 одновременно. |
14 |
1 |
0,05 |
125 |
39,3 |
125 |
1,23 |
0,37 |
|
Б |
Снять деталь. |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
|
В |
Контроль размеров. |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
0,1 |
Таблица 16.
|
№ операции |
Tо |
Tв |
Tоп |
Tобс |
Tотд.л |
Tшт |
Tп-з |
Tшт-к |
|
015 |
8,58 |
6,44 |
15,02 |
0,45 |
0,6 |
16,1 |
11,5 |
16,1 |
|
020 |
4,28 |
3,26 |
7,54 |
0,23 |
0,3 |
8,07 |
11 |
8,07 |
|
025 |
1,78 |
1,67 |
3,45 |
0,12 |
0,14 |
3,71 |
10 |
3,71 |
|
030 |
3,65 |
1,88 |
5,58 |
0,17 |
0,22 |
5,97 |
14 |
5,97 |
|
035 |
1,17 |
1,9 |
3,07 |
0,09 |
0,12 |
3,28 |
16 |
3,28 |
|
040 |
2,81 |
3,18 |
5,99 |
0,21 |
0,24 |
6,44 |
11 |
6,44 |
|
045 |
1,23 |
1,81 |
3,04 |
0,09 |
0,12 |
3,25 |
16 |
3,25 |
2.9. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
Выбор режущего инструмента, его конструкции и размеров определяется видом технологической операции, размерами обрабатываемой поверхности, свойствами обрабатываемого материала, требуемой точностью обработки и величиной шероховатости поверхности. Основную массу режущих инструментов составляют конструкции нормализованного и стандартизованного инструмента, для подбора которого существуют многочисленные справочники и каталоги. В среднесерийном производстве могут применяться специальные и комбинированные режущие инструменты, проектируемые в индивидуальном порядке.
Произведем расчет и конструирование режущего инструмента для сверлильной операции с ЧПУ 040, в которой сверлиться сквозное отверстие диаметром 17H12 с последующим зенкерованием до диаметра 17,75H10 и развертыванием до диаметра 18H9.
Рассчитать и сконструировать спиральное сверло из быстрорежущей стали с коническим хвостовиком для предварительной обработки сквозного отверстия глубиной ℓ = 74мм в заготовке из конструкционной углеродистой стали с пределом прочности σв = 600МПа.
1) Определение диаметра сверла.
По ГОСТ 10903-77 находим необходимый диаметр сверла для предварительной обработки 17мм.
2) Определение режимов резания по нормативам.
Назначение подачи: s = 0,25мм/об. [5, стр. 111]
Определение скорости резания, допускаемой режущими свойствами сверла.
υ = 26,7м/мин. [5, стр. 111]
Определение осевой силы.
, где
Cр – поправочный коэффициент, для сверления деталей из конструкционной углеродистой стали сверлом из быстрорежущей стали Cр = 68; [4, т.2, стр. 281]
q = 1,0; y = 0,7 – показатели степени;
Kр – коэффициент, учитывающий фактические условия обработки,
, где
Kмр – поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости;
n = 0,75 – показатель степени; [4, т.2, стр. 264]
;
.
Определение крутящего момента от сил сопротивления резания при сверлении.
, где
Cм – поправочный коэффициент, для сверления деталей из конструкционной углеродистой стали сверлом из быстрорежущей стали Cм = 0,0345; [4, т.2, стр. 281]
q = 2,0; y = 0,8 – показатели степени;
.
3) Определение номера конуса Морзе хвостовика сверла.
Момент трения между хвостовиком и втулкой определяется по формуле:
Приравниваем момент трения к максимальному моменту сил сопротивлению резания, т.е. к моменту, создающемуся при работе затупившимся сверлом, который увеличивается до трех раз по сравнению с моментом, принятым для нормальной работы сверла.
Средний диаметр конуса хвостовика,
или , где
μ – коэффициент трения стали по стали, μ = 0,096;
θ – угол большинства конусов Морзе, θ = 1º26΄16΄΄;
Δθ – отклонение угла конуса, Δθ = 5΄;
;
По ГОСТ 25557-82 выбираем ближайший больший конус, т.е. конус Морзе №2 с лапкой, со следующими основными конструкционными размерами: D1 = 18мм; d2 = 14мм; l4 = 80мм; конусность 1:20,020 = 0,04995 или угол θ = 1º25΄52΄΄.
Остальные размеры хвостовика указываются на чертеже инструмента.
4) Определение длины сверла.
Общую длину сверла L, длину рабочей части l и длину хвостовика и шейки l2 принимаем по ГОСТ 10908-77: L = 223мм; l = 125мм; l2 = 92мм. При наличии у обрабатываемой заготовки выступающих частей, высокой кондукторной втулки или исходя из других конструктивных соображений, длина рабочей части или шейки может быть изменена.
5) Определение геометрических и конструктивных параметров рабочей части сверла по нормативам.
Для двойной заточки с подточкой перемычки: угол наклона винтовой канавки ω = 30º; углы между режущими кромками 2φ = 118º, 2φ0 = 70º; задний угол α = 12º; угол наклона поперечной кромки ψ = 55º; размеры подточенной части перемычки: A = 2,5мм; l = 5мм; шаг винтовой канавки,
.
6) Выбор толщины сердцевины сверла.
Для сверл диаметром D = 13,0 – 80,0мм толщина сердцевины у переднего конца сверла равна dc = (0,14 – 0,25) ∙ D. Принимаем dc = 0,14 ∙ D.
.
Утолщение сердцевины по направлению к хвостовику 1,4 – 1,8мм на 100мм длины рабочей части сверла. Принимаем это утолщение равным 1,5мм.
7) Определение обратной конусности сверла (уменьшение диаметра по направлению к хвостовику).
Для сверл диаметром D > 6мм обратная конусность равна 0,04 – 0,10 на 100мм длины рабочей части. Принимаем 0,07мм.
8) Определение ширины ленточки (вспомогательной задней поверхности лезвия) и высоты затылка по спине.
Для сверл диаметром D = 15 – 20мм ширина ленточки fо = 1,2мм; высота затылка по спине K = 0,6мм.
9) Определение ширины пера.
Ширина пера определяется по формуле:
.
10) Определение геометрических элементов профиля фрезы для фрезерования канавки сверла.
Воспользуемся упрощенным аналитическим методом.
Больший радиус профиля:
, где
;
;
, где
Dф – диаметр фрезы, принимаем диаметр фрезы равным ;
тогда Cф = 1;
.
Меньший радиус профиля:
, где
;
.
Ширина профиля: B = Rо + Rм = 8,53 + 3,26 = 11,79мм.
По найденным размерам строим профиль канавочной фрезы (рис. 7).
11) Устанавливаем основные технические требования и допуски на размеры сверла по ГОСТ 885-77.
Предельные отклонения диаметров сверла D = 17,0h9(-0,043)мм. Допуск на общую длину и длину рабочей части сверла равен удвоенному допуску по 14 квалитету точности с симметричным расположением предельных отклонений ±IT14/2 по ГОСТ 25347-82. Предельные отклонения размеров конуса хвостовика устанавливают по ГОСТ 2848-75 (степень точности АТ8). Радиальное биение рабочей части сверла относительно оси хвостовика не должно превышать 0,15мм. Углы 2φ = 118º ± 2º; 2φ0 = 70º+ 5º. Угол наклона винтовой канавки ω = 30º- 2º.
Предельные отклонения размеров подточки перемычки режущей части сверла + 0,5мм. Твердость рабочей части сверла 63 – 66 HRCэ, у лапки хвостовика сверла 32 – 47 HRCэ.
Рис. 6. Эскиз хвостовика сверла.
Рис. 7. Профиль канавочной фрезы сверла.
2.10. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА
Произведем расчет измерительного инструмента для контроля размера вала диаметром 104h10. В качестве измерительного инструмента выбираем калибр-скобу.
Определение размеров калибр-скобы для вала диаметром D = 104мм с 10 квалитетом точности.
По ГОСТ 25347-82 находим предельные отклонения вала: 104h10-0,14. Тогда максимальный и минимальный диаметры будут равны:
dmax = 104,000мм; dmin = 103,860мм.
По ГОСТ 24853-81 находим допуски и предельные отклонения калибров для IT10 в интервале 80…120мм: H1 = 10мкм; z1 = 15мкм; y1 = 0мкм. По этим данным строим схему расположения полей допусков калибр-скобы.
Наименьший размер проходной новой калибр-скобы:
.
Размер калибра ПР, проставляемый на чертеже, при допуске на изготовление H1 = 10мкм равен 103,98+0,010. Исполнительные размеры: наименьший 103,98; наибольший 103,99.
Наибольший размер изношенной калибр-скобы при допуске на износ y1 = 0мкм равен:
.
Наименьший размер непроходной новой калибр-скобы:
.
Размер калибра НЕ, проставляемый на чертеже, при допуске на изготовление H1 = 10мкм равен 103,855+0,010. Исполнительные размеры: наименьший 103,855; наибольший 103,865.
Рис. 8. Эскиз измерительного инструмента.
2.11. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАЖИМНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
2.11.1. Обоснование выбора зажимного приспособления.
На горизонтально-фрезерном станке 6Р83 производим одновременное фрезерование двух лысок шириной B = 20мм, глубиной h = 22,5мм, длиной l = 115мм и шероховатостью Ra = 6,3. Материал заготовки Сталь 45 с пределом прочности σв = 600МПа.
Заготовка устанавливается двумя сквозными цилиндрическими отверстиями диаметром 17H10 с параллельными осями на постоянные установочные пальцы (ГОСТ 12209-66) и сверху зажимается специальным зажимным приспособлением, торец толщиной 20h14 служит опорной базой.
На первом переходе фрезеруются две лыски на диаметре 170h14 до размера 125мм набором из двух дисковых трехсторонних фрез диаметром D = 100мм, шириной B = 14мм, отверстием под оправку d = 32мм и числом зубьев z = 20 из быстрорежущей стали марки Р6М5 (ГОСТ 3755-78).
Режимы резания при фрезеровании: t = 14мм; sz = 0,05мм/зуб; sм = 125мм/мин; n = 125об/мин; Pz = 5411Н.
2.11.2. Характеристика приспособления.
Зажимные устройства приспособлений служат для зажима и разжима деталей, обрабатываемых на станках. Эти устройства не должны изменять положение детали в приспособлении при ее закреплении и допускать ее смещение при обработке на станке.
2.11.3. Принципиальная схема приспособления.
Рис. 9.
2.11.4. Расчет усилия зажима заготовки.
В процессе обработки заготовка должна сохранять неизменное положение относительно опорных элементов. Для достижения этого необходимо надежно закрепить заготовку в приспособлении, при этом должны соблюдаться следующие основные правила:
1) Положение заготовки, достигнутое при ее базировании, не должно меняться во время обработки;
2) Закрепление должно быть надежным;
3) Смятие поверхности заготовки, а также ее деформация при закреплении должны быть минимальными и находиться в допустимых пределах.
Сила зажима механизированного привода обрабатываемой детали с пневматическим приводом будет равна:
, где
W – сила зажима, W = 649Н;
l = 65мм; h = 65мм; f = f0 = f1 = 0,096; r = 35мм; l1 = 145мм; h1 = 58,55мм.
.
2.11.5. Расчет основных параметров зажимного механизма.
Рис. 10. Пневмоцилиндр двухстороннего действия.
В поршневых пневмоприводах двухстороннего действия сжатый воздух поочередно подается в полости 1 и 3 пневмоцилиндра и перемещает поршень 2 со штоком 4 при зажиме и разжиме детали. Золотник распределительного крана при повороте рукоятки производит последовательную подачу сжатого воздуха в полость 1 или 3 пневмоцилиндра и выпуск воздуха из полостей.
1) Находим диаметр рабочей полости цилиндра:
, где
Q – осевая сила на штоке поршневого привода, Q = 356Н;
p – давление сжатого воздуха, p = 0,4МПа;
η – КПД, учитывающий потери в пневмоцилиндре, η = 0,85.
;
Принимаем диаметр цилиндра по стандарту: D = 75мм.
2) Находим диаметр штока поршня:
; принимаем диаметр штока: d = 40мм.
3) Находим усилие на штоке при выбранном диаметре цилиндра:
в бесштоковой полости:
;
в штоковой:
.
3.1. ОРГАНИЗАЦИЯ ВНУТРИЦЕХОВОГО ТРАНСПОРТА
Цеховой транспорт предназначен для перемещения грузов внутри цеха. Он обслуживает станки, сборочные стенды, рабочие места, цеховые и складские помещения. В качестве транспортных средств применяются: электрические, авто- и ручные тележки; узколинейные и ширококолейные железнодорожные пути, подвесные монорельсы с электрическими тельферами; поворотные краны в виде стрел с талями или тельферами; поворотные краны на колоннах; консольные краны; подвесные кран-балки; мостовые электрические краны обыкновенные или с поворотными стрелами; конвейеры, рольганги, желоба, склизы, скаты, подъемники; пневматические подъемники и т.д.
Выбор того или иного вида цехового транспорта зависит от характера изготовляемой продукции, ее веса и размеров, вида производства и формы организации работы, размеров грузооборота (т.е. количества перемещаемых грузов), типа или размеров обслуживаемых транспортом зданий.
В каждом отдельном случае необходимо выбрать такой вид транспорта, который наиболее рационально и экономично обслуживал бы производственный процесс. Для этого необходимо произвести расчеты затрат времени на перемещение грузов, установить соответствие этих затрат темпу производственного процесса, определить затраты на намеченный транспорт, и установить как они отразятся на себестоимости продукции.
Грузовые потоки завода или цеха представляют собой схему движения по цеху или заводу материалов, полуфабрикатов и изделий в соответствии с последовательным ходом производственного процесса. Схема грузовых потоков иллюстрирует, насколько соблюден в данном производстве основной принцип – кратчайший путь движения материалов и полуфабрикатов в процессе их обработки и изготовления из них изделий. Перемещение грузов по тому или иному направлению осуществляется различными транспортными средствами: иногда одним из их видов, но чаще всего в их комбинации. Чем лучше соблюден в производстве вышеуказанный основной принцип кратчайшего пути материалов и изделий, тем правильнее грузовые потоки и тем лучше работа транспорта.
Грузопотоки завода указывают распределение и направление движения грузов по цехам и складам; грузопотоки цехов – распределение и направления движения грузов по рабочим местам и складским помещениям цеха.
Общий вес грузов, перемещаемых в течение года или суток, определяется для материалов и заготовок по черному весу, а для готовых деталей и изделий – по чистому; разность между этими весами составит вес перемещаемых отходов.
Грузовые потоки, изображенные графически для отдельных цехов и всего завода, должны указывать поступление и движение материалов, заготовок и полуфабрикатов с обозначением их черного веса, движение отходов с указанием их веса и, наконец, движение и выход готовой продукции, выраженной в чистом весе.
Линии грузовых потоков изображают направление движения грузов, а их толщина – вес в соответствующем масштабе.
3.2. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОЧЕГО МЕСТА СВЕРЛОВЩИКА НА СТАНКАХ С ЧПУ
Рабочим местом называется часть производственной площади цеха, где расположены станок, приспособления, инструменты, заготовки и т.д. От правильной организации рабочего места и труда сверловщика зависит его производительность и качество обрабатываемых изделий.
При правильной организации рабочего места и труда рабочему не приходится непроизводительно затрачивать время на поиски инструмента, приспособлений заготовок, ходить за нарядами, технической документацией и т.д.
Рациональная организация рабочего места сверловщика предусматривает обеспечение полной безопасности работы, установление и поддержание чистоты, порядка и нормальных условий труда на рабочем месте.
На рабочем месте должны находиться только те инструменты, приспособления и заготовки, которые необходимы для выполнения данной работы. Все остальные предметы необходимо хранить на стеллажах или в инструментальном шкафчике с полочками и отдельными ячейками.
Инструмент, хранящийся в инструментальной тумбочке, должен быть разложен по типоразмерам. Мелкий режущий инструмент следует помещать в верхних ячейках, более крупный и редко применяемый – в нижних. Измерительный инструмент нужно хранить отдельно от режущего, выделив для него специальное место в инструментальной тумбочке. Обтирочный материал, щетки, скребки рекомендуется хранить в отдельном ящике. Инструменты и приспособления, которыми рабочий пользуется чаще, следует класть ближе, которыми пользуется реже – дальше.
Чертежи, операционные карты, рабочие наряды должны лежать так, чтобы ими было удобно пользоваться.
Мелкие заготовки, обрабатываемые в больших количествах, следует хранить в ящиках, расположенных у станка на уровне рук рабочего.
Готовые детали складываются в отдельный ящик, стоящий также вблизи рабочего места.
В инструментальном шкафчике надо поддерживать строгий порядок.
На рис. 9 показано рабочее место сверловщика, работающего на вертикально-сверлильном станке с ЧПУ.
Кроме сверлильного станка 1, на рабочем месте расположен приемный столик 2, на котором устанавливается тара 5 с заготовками, подлежащим обработке.
Кроме этого, предусмотрены стеллаж 3 для хранения приспособлений, инструментальная тумбочка 8 для режущего, мерительного и вспомогательного инструмента, стеллаж-подставка под настольное оборудование 4.
На рабочем месте сверловщика должны быть обеспечены гигиенические и культурные условия труда: рациональное освещение, нормальная температура, влажность, чистота воздуха и др.
Рис. 11. Рабочее место сверловщика, работающего на вертикально-сверлильных станках с ЧПУ.
1 – вертикально-сверлильный станок с ЧПУ, 2 – стол приемный, 3 – стеллаж для приспособлений, 4 – стеллаж-подставка, 5 – производственная тара, 6 – планшет для чертежей, 7 – решетка под ноги рабочему, 8 – тумбочка инструментальна
4.1. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО УЧАСТКА
4.1.1. Формы организации производственного процесса в зависимости от типа производства.
Исходные данные:
Годовая программа – 10000шт.
Тип производства – среднесерийное.
Заготовка – штампованная поковка.
Материал – Сталь 45 ГОСТ 1050-88
Масса заготовки – 11,4кг.
Масса детали – 7,4кг.
Режим работы – 2 смены по 8 часов.
Количество рабочих дней в году – 249.
Количество рабочих часов в году – 1986.
Технологический процесс обработки детали «Вилка».
Таблица 17.
|
№ |
Наименование операции |
Вид оборудования |
Tп-з, мин |
Tшт, мин |
Разряд |
|
015 |
Токарная черновая |
16Б16 |
11,5 |
16,1 |
4 |
|
020 |
Токарная чистовая |
16Б16 |
11 |
8,07 |
4 |
|
025 |
Сверлильная с ЧПУ |
2Р135Ф2-1 |
10 |
3,71 |
3 |
|
030 |
Горизонтально-фрезерная |
6Р83 |
14 |
5,97 |
4 |
|
035 |
Горизонтально-фрезерная |
6Р83 |
16 |
3,28 |
4 |
|
040 |
Сверлильная с ЧПУ |
2Р135Ф2-1 |
11 |
6,44 |
3 |
|
045 |
Горизонтально-фрезерная |
6Р83 |
16 |
3,25 |
4 |
Данные по базовому варианту:
1) Годовая программа соответствует проектной.
2) Себестоимость детали увеличена на 5% по сравнению с проектной.
3) Капитальные затраты на оборудование составляют 90% от проектных.
В серийном типе производства применяется форма организации технологических процессов – групповая, характеризующаяся однородностью технологических признаков изделия и специализацией рабочих мест.
Характерной особенностью серийного производства является изготовление деталей партиями.
Под размером партии деталей понимают число деталей, обрабатываемых с одной наладки оборудования. Определение нормативного размера партии деталей определяется в два этапа:
а) Минимальный размер партии деталей определяется по формуле:
, где
Tп-з – подготовительно-заключительное время на переналадку оборудования по операции, имеющей наибольшие затраты времени на переналадку, в мин.;
Tшт – штучное время операции, имеющей наибольшее подготовительно-заключительное время, в мин.;
– коэффициент допустимых потерь времени на переналадку станка. Он изменяется в пределах 0,03 – 0,1. Принимаем K = 0,03;
.
б) Оптимальный размер партии деталей должен быть равным или больше минимального размера партии и кратным сменно-суточной программе (Nгод ÷ ф), учитывать особенности технологического процесса и необходимый запас деталей на складе в днях:
, где
Nгод – годовая программа, в штуках;
ф – число рабочих дней в году;
t – необходимый запас деталей в днях. В зависимости от размеров и массы детали он изменяется от 2 – 30 дней. Принимает t = 10 дней;
.
Вывод: Принимаем окончательно нормативный размер партии nопт = 410шт.
Таблица 18.
|
№ опер. |
Наименование операции |
Время подготовительно- заключительное Tп-з, мин |
Штучное время Tшт, мин |
|
015 |
Токарная черновая |
11,5 |
16,1 |
|
020 |
Токарная чистовая |
11 |
8,07 |
|
025 |
Сверлильная с ЧПУ |
10 |
3,71 |
|
030 |
Горизонтально-фрезерная |
14 |
5,97 |
|
035 |
Горизонтально-фрезерная |
16 |
3,28 |
|
040 |
Сверлильная с ЧПУ |
11 |
6,44 |
|
045 |
Горизонтально-фрезерная |
16 |
3,25 |
4.1.2. Расчет количества оборудования и коэффициента его загрузки. Построение графика загрузки оборудования.
В серийном типе производства расчет количества рабочих мест на участке ведется по операциям на основе трудоемкости программы и эффективного годового фонда времени работы одного станка по формуле:
,где
Nгод – годовая программа выпуска деталей, в штуках;
Tшт-к – штучно-калькуляционное время на операциях, выполняемых на однотипных станках, в мин;
; ;
; ;
; ;
.
Fэф – годовой эффективный фонд времени работы станка, в часах:
, где
Дк – количество календарных дней в году;
Дв – количество выходных дней в году (субботние и воскресные дни);
Дпр – количество праздничных дней в году;
Tсм – продолжительность рабочей смены, в часах;
Tсокр – сокращение продолжительности смены в предпраздничные дни, в час.;
C – количество смен работы;
Kα – Коэффициент потерь времени. Kα = 0,97.
;
;
;
.
Расчетное количество рабочих Cр округляют до ближайшего целого числа – принятого количества станков Спр.
Коэффициент загрузки рабочих мест по операциям Kз устанавливается по формуле:
, т.е. 52,5%; , т.е. 44,1%;
, т.е. 54,6%.
Средний коэффициент загрузки всей поточной линии участка Kср определяется отношением суммы расчетных рабочих мест к сумме принятых рабочих мест.
, т.е. 37,8%.
Величина среднего процента загрузки станков на участке для серийного производства должна быть не менее 85 – 95%.
Если загрузка ниже 85%, то необходимо догрузить оборудование.
Догрузка оборудования может производиться несколькими способами:
а) подбором аналогичных технологически подобных деталей с заданной трудоемкостью и годовыми программами выпуска;
б) через приведенную программу выпуска деталей, когда догружаемые детали условно по трудоемкости приводятся к заданной (типовой) детали;
в) отбирают детали для догрузки только определенных типов станков в качестве кооперирования или услуг другим участкам и цехам завода. В этом случае определяют количество станко-часов, принимаемых для догрузки каждого типа оборудования так, чтобы Kз = 0,85 – 0,95 или 85 – 95%.
Принимаем третий способ догрузки оборудования.
Расчет количества станков и их загрузки на заданную программу.
Таблица 19.
|
№ опер. |
Наименование операции |
Штучно-калькуляционное время Tшт-к, мин. |
Количество станков |
Коэффициент загрузки Kз |
|
|
расчетное Ср |
принятое Спр |
||||
|
015 020 |
Токарная черновая и чистовая |
16,1 + 8,10 = 24,2 |
1,05 |
2 |
0,525 |
|
025 040 |
Сверлильная с ЧПУ |
3,73 + 6,47 = 10,2 |
0,441 |
1 |
0,441 |
|
030 035 045 |
Горизонтально-фрезерная |
6,00 + 3,32 + 3,29 = 12,61 |
0,546 |
1 |
0,546 |
Догрузка оборудования и расчёт количества станков и их загрузки с догрузкой.
Таблица 20.
|
№ оп. |
Наименование операции |
Принятое кол-во станков по заданной программе |
Располагаемые станко-часы |
Трудоёмкость программы с догрузкой (час) |
Трудоёмкость по заданной программе |
Количество стако-часов для догрузки |
Расчетное кол-во станков с дозагрузкой |
Принятое кол-во станков |
Коэффициент загрузки оборудования |
|
015 020 |
Токарная черновая и чистовая |
2 |
3853 |
7090 |
4046 |
3044 |
1,84 |
2 |
0,92 |
|
025 040 |
Сверлильная с ЧПУ |
1 |
3853 |
3352 |
1699 |
1653 |
0,87 |
1 |
0,87 |
|
030 035 045 |
Горизонтально-фрезерная |
1 |
3853 |
3468 |
2104 |
1364 |
0,90 |
1 |
0,90 |
|
Итого |
4 |
4 |
0,90 |
Сводная ведомость оборудования.
Таблица 21.
|
Наименование оборудования |
Модель станка |
Кол-во станков Спр |
Габаритные размеры (длина, ширина), (мм) |
Группа оборудования |
Суммарная мощность |
На один станок |
Полная стоимость всего оборудования, (руб.) |
|||
|
На один станок, (кВт) |
Всех станков (кВт) |
Цена, (руб.) |
Монтаж 15% от цены, (руб.) |
Полная стоимость (цена + монтаж), (руб.) |
||||||
|
Токарно-винторезный |
16Б16 |
2 |
2280×1060 |
1 |
4,6 |
9,2 |
260000 |
39000 |
299000 |
1150000 |
|
Сверлильный |
2Р135Ф2-1 |
1 |
1800×2170 |
2 |
3,7 |
3,7 |
160000 |
24000 |
184000 |
|
|
Горизонтально-фрезерный |
6Р83 |
1 |
2560×2260 |
6 |
11 |
11 |
320000 |
48000 |
368000 |
|
|
Итого |
4 |
23,9 |
740000 |
111000 |
851000 |
Рис. 12. График загрузки оборудования.
4.1.3. Расчёт численности работающих на участке.
Численность работающих на участке определяются по группам и категориям работающих: производственные работающие, вспомогательные рабочие, служащие, руководители, специалисты.
Расчёт численности производственных рабочих.
Число производственных рабочих определяется путём округления расчётного количества рабочих до ближайшего целого числа рабочих.
В серийном производстве определение количества производственных рабочих ведётся по каждой профессии, по каждому квалифицированному разряду отдельно, исходя из трудоёмкости работ за год, с учётом многостаночного обслуживания.
, где
Q – трудоёмкость годовой программы с догрузкой в нормо-часах;
Fэф.р – эффективный годовой фонд времени работы одного рабочего в часах;
, где
Kнв – коэффициент, учитывающий невыходы рабочих Kнв = 0,88 – 0,91. Принимаем Kнв = 0,9.
Sм – количество станко-дублёров, которое может обслужить один рабочий;
Kн – коэффициент выполнения норм Kн = 1.
принимаем 4;
принимаем 2;
принимаем 2.
Расчетное количество производственных рабочих составляет 7,79. Принимаем 8 человек и распределяем их по операциям.
Расчёт численности вспомогательных рабочих.
Количество вспомогательных рабочих определяют укрупнено в процентном отношении от количества производственных рабочих, по рабочим местам, по нормам обслуживания. Для серийного производства 15 – 20%. Принимаем 15%.
принимаем 2.
Слесарь-наладчик – 1 человек, 5 разряд.
Контроллер – 1 человек, 3 разряд.
Сводная ведомость списочного состава работающих на участке.
Таблица 22.
|
Категории работающих |
Количество работающих |
В % от производственных рабочих |
В % от общего количества работающих |
||
|
всего |
в т. ч. по сменам |
||||
|
1 |
2 |
||||
|
Производственные рабочие Вспомогательные рабочие |
8 2 |
4 1 |
4 1 |
15 |
80 20 |
|
Всего: |
10 |
5 |
5 |
100 |
4.1.4. Расчёт площади участка и стоимости здания.
Общая площадь участка Pоб состоит из производственной Pпр и вспомогательной Pвсп площади.
Производственная площадь занята основными рабочими местами, проходами, проездами. Она определяется:
, где
Спр – число однотипных станков на участке;
P1 – удельная площадь на единицу оборудования, в м2. Она определяется умножением длины на ширину станка;
P2 – удельная площадь на проходы, проезды и т. п. на единицу оборудования, в м2.
P2 = 6 – 8м2. Принимаем P2 = 6м2.
n – число наименований равнотипных станков.
;
;
Вспомогательная площадь, занятая под складские помещения, места контролёров, ИРК, бытовые помещения и т. п.
Вспомогательная площадь определяется:
, где
Pскл – площадь под заготовки и готовую продукцию, в м2. Принимаем Pскл = 15% от производственной площади;
Pирк – площадь под инструментально раздаточную кладовую, в м2. Pирк – рассчитывается по норме на один станок, в серийном производстве – 0,65м2;
Pконтр – площадь контрольного пункта, в м2. Принимается – 6м2 на одного контролёра;
Pбыт – площадь бытовых и конторских помещений, в м2. Принимается – 1,22м2 на одного работающего в наибольшую смену.
;
;
;
;
;
.
Для определения стоимости здания участка следует умножить общую площадь на высоту здания, которая в курсовой работе принимается 6м, а стоимость 1м3 здания – 4450 рублей.
;
.
4.1.5. Выбор межоперационных транспортных средств.
Для обеспечения ритма работы участка необходимо иметь транспортные средства, на выбор которых большое внимание оказывает характер технологического процесса, габарит и масса обрабатываемых деталей, вид и количество оборудования, его расположение на участке и другие факторы.
Для транспортировки деталей с одного рабочего места на другое и из пролёта в пролёт применяется: ручные, электрические тележки, автокары, монорельсы с тельферами, которые могут быть прямыми, кольцевыми и с передвижными стрелками; желоба, лотки, целые и пластинчатые конвейеры, транспортеры, кран- балки.
С учетом всех факторов принимаем транспортные средства – передвижные стеллажи (к каждому рабочему месту прикреплен один стеллаж). Монтаж и доставка составляют 15% от стоимости транспортного средства.
Характеристика транспортного оборудования.
Таблица 23.
|
№ п/п |
Наименование транспортных средств |
Пролет |
Грузоподъемность |
Цена (руб.) |
|
1 |
Передвижной стеллаж |
- |
0,5 тонн |
7000 |
Общая стоимость:
4.2. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ УЧАСТКА
4.2.1. Расчет фонда заработной платы промышленно-производственного персонала участка по категориям работающих.
Расчет фонда заработной платы производственных рабочих.
Фонд заработной платы производственных рабочих состоит из основной и дополнительной заработной платы.
Годовой фонд заработной платы Зо.год определяется умножением основной заработной платы на деталь – Зо на годовую программу выпуска деталей., т.е.
, где
Зо – основная заработная плата производственных рабочих на деталь, руб., определяется по формуле:
,где
Зт – заработная плата по тарифу за одну деталь (без учета доплат по прогрессивно-премиальным системам);
ηпр – коэффициент, учитывающий приработок, учитывающий доплаты за работу в ночное время, за руководство бригадой, за обучение учеников на производстве, за совмещение профессий и т.д. Принимаем ηпр = 1,4.
Pсд – сдельная расценка на операцию, руб., определяется по формуле:
, где
Сч – часовая тарифная ставка соответствующего разряда, по которому выполняется операция;
t – норма времени на операцию, мин;
; ;
; ;
; ;
Таблица 24.
|
№ операции |
Наименование операции |
Разряд работы |
Норма времени (мин) |
Часовая тарифная ставка |
Сдельная расценка на операцию (руб) |
Количество станков, обслуживаемых одним рабочим |
Коэффициент многостаночного обслуживания |
Зарплата по тарифу на деталь (руб) |
|
015 |
Токарная черновая |
4 |
16,1 |
32,60 |
8,75 |
1 |
1 |
8,75 |
|
020 |
Токарная чистовая |
4 |
8,10 |
32,60 |
4,40 |
1 |
1 |
4,40 |
|
025 |
Сверлильная с ЧПУ |
3 |
3,73 |
22,30 |
1,39 |
1 |
1 |
1,39 |
|
030 |
Горизонтально-фрезерная |
4 |
6,00 |
32,60 |
3,26 |
1 |
1 |
3,26 |
|
035 |
Горизонтально-фрезерная |
4 |
3,32 |
32,60 |
1,80 |
1 |
1 |
1,80 |
|
040 |
Сверлильная с ЧПУ |
3 |
6,47 |
22,30 |
2,41 |
1 |
1 |
2,41 |
|
045 |
Горизонтально-фрезерная |
4 |
3,29 |
32,60 |
1,79 |
1 |
1 |
1,79 |
|
Итого |
47,01 |
23,80 |
23,80 |
Годовой фонд дополнительной заработной платы производственных рабочих Здоп.год включает выплаты, предусмотренные законодательством о труде, оплату очередных и дополнительных отпусков, оплату времени выполнения государственных и общественных обязанностей, оплату льготных часов подростков, выплату вознаграждения за выслугу лет и т.п.
Годовой фонд дополнительной заработной платы определяется в размере 20% к основной заработной плате.
Расчет фонда заработной платы вспомогательных рабочих, находящихся на повременной оплате труда.
Расчет годового фонда основной заработной платы вспомогательных рабочих-повременщиков Зо.год.пов ведется путем умножения часовой тарифной ставки Сч, соответствующей квалификации рабочего , на коэффициент приработка ηпр, на эффективный фонд времени работы рабочего Fэф.р на количество вспомогательных рабочих Р. Принимаем ηпр = 1,6 для наладчиков и слесарей, ηпр = 1,4 для остальных профессий.
Слесарь-наладчик 5 разряд: ;
Контроллер 3 разряд: .
Годовой фонд дополнительной заработной платы вспомогательных рабочих Здоп.год.пов.в процентах от основной заработной платы составляет 20%.
Слесарь-наладчик 5 разряд: ;
Контроллер 3 разряд: .
Годовой фонд заработной платы вспомогательных рабочих Згод.пов равен сумме основного и дополнительного фондов.
Слесарь-наладчик 5 разряд: ;
Контроллер 3 разряд: .
Ведомость вспомогательных рабочих и фонда заработной платы.
Таблица 25.
|
Наименование профессий |
Количество принятых рабочих |
Разряд рабочего |
Часовая тарифная ставка |
Годовой фонд основной з/п (руб.) |
Годовой фонд дополни-тельной з/п (руб.) |
Годовой фонд з/п (руб.) |
|
Слесарь-наладчик |
1 |
5 |
40,85 |
116824,46 |
23364,89 |
140189,35 |
|
Контроллер |
1 |
3 |
22,30 |
55802,63 |
11160,53 |
66963,16 |
|
Итого |
172627,09 |
34525,42 |
207152,51 |
Сводная ведомость годового фонда заработной платы персонала участка.
Таблица 26.
|
Категории работающих |
Количество работающих (чел.) |
Годовой фонд |
Годовой фонд з/п (руб.) |
|
|
основной з/п (руб.) |
дополнительной з/п (руб.) |
|||
|
Производственные рабочие |
8 |
333200,00 |
66640,00 |
399840,00 |
|
Вспомогательные рабочие |
2 |
172627,09 |
34525,42 |
207152,51 |
|
Итого |
10 |
505827,09 |
101165,42 |
606992,51 |
4.2.2 Расчет отчислений в социальные фонды.
На предприятиях отрасли процент отчислений на социальные фонды принять в размере 38,5% от суммы основной и дополнительной заработной платы. Принимаем 38,5% от планового годового фонда заработной платы по каждой категории рабочих отдельно.
Производственные рабочие: ;
Вспомогательные рабочие: .
Расчет отчислений в социальный фонд
Таблица 27.
|
Категории работающих |
Годовой фонд заработной платы (руб.) |
Отчисления в социальные фонды (руб.) |
|
Производственные рабочие |
399840,00 |
153938,40 |
|
Вспомогательные рабочие |
207152,51 |
79753,72 |
4.2.3 Расчет затрат на основные материалы.
Данный расчет выполняется на основе норм расхода материала на одну деталь с учетом стоимости возвратных отходов, цены, транспортно-заготовительных расходов и программы.
, где
Nгод – годовая программа выпуска деталей, в штуках;
Qм – норма расхода материала на заготовку, в кг;
Pм – оптовая цена за 1кг материала, в рублях Pм = 20руб.;
Kт-з – коэффициент транспортно-заготовительных расходов. С его помощью учитываются наценки, уплачиваемые снабженческо-сбытовым организациям, провозная плата, расходы на разгрузку и доставку материалов на склады и т.п.
Kт-з = 1,04 – 1,12 , т.е. 4 – 12% от стоимости материалов. Принимаем Kт-з = 1,1;
gо – масса возвратных отходов на деталь, в кг;
;
Pо – цена за 1кг возвратных отходов, в рублях Pо = 2,10руб.;
.
4.2.4. Расчет расходов, связанных с обслуживанием и эксплуатацией оборудования и цеховых расходов.
Косвенные расходы в цехе подразделяются на расходы, связанные с обслуживанием и эксплуатацией оборудования и цеховые расходы.
К статье «Содержание и эксплуатация оборудования» относятся стоимость вспомогательных материалов, необходимых для нормальной работы оборудования; заработная плата рабочих, связанных с обслуживанием оборудования с отчислением на социальный фонд, стоимость электроэнергии, воды, сжатого воздуха, используемых на приведение в движение станков, кранов, насосов и других производственных механизмов; амортизация и текущий ремонт производственного и подъемно-транспортного оборудования, ценных инструментов и т.п.
В статье «Цеховые расходы» относятся заработная плата аппарата управления цехом с отчислениями на социальные фонды; амортизационные отчисления и затраты на содержание и текущий ремонт зданий, сооружений и инвентаря общецехового назначения, затраты на опыты, исследования, рационализацию и изобретательство цехового характера; затраты на мероприятия по охране труда и другие цеховые расходы, связанные с управлением и обслуживанием производства.
Смета расходов на содержание и эксплуатацию оборудования.
Таблица 28.
|
№ п/п |
Наименование статей расходов |
Содержание расходов |
Методика расчетов |
Сумма (руб.) |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1 |
Амортизация производственного оборудования и транспортных средств. |
1. Амортизация производственного оборудования. |
Норма амортизации станков и автоматических линий 12,2% от полной первоначальной стоимости оборудования. 1150000 ∙ 0,122 |
140300,00 |
|
2. Амортизация транспортных средств. |
Норма амортизации 20% от полной первоначальной стоимости транспортных средств. 16100 ∙ 0,2 |
3220,00 |
||
|
2 |
Эксплуатация оборудования (кроме расходов на текущий ремонт). |
1. Затраты на вспомогательные материалы. |
Принимается по укрупненному нормативу – 500 рублей в год на один станок. 500 · 4 |
2000,00 |
|
2. Расходы на электроэнергию на технологические цели. |
, где Nуст – суммарная мощность всех устройств, кВт Nуст = 23,9; Fэф – эффективный фонд времени работы оборудования, час Fэф = 3853ч; Kв – коэффициент одновременности работы оборудования, час Kв = 0,75; Kо – коэффициент нагрузки электродвигателей с учетом режима работы оборудования Kо = 0,9; |
Продолжение таблицы 28.
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
ηо – коэффициент, учитывающий потери в сети ηо = 0,964; ηп – коэффициент полезного действия электродвигателей ηп = 0,9; Sк – стоимость одного кВт/час, руб. Sк = 1,6руб.; |
114630,75 |
|||
|
3. Затраты на воду для производственных нужд. |
, где Sвод – цена за 1м3 воды, руб. Sвод = 6,88руб.; Kср – средний коэффициент загрузки оборудования Kср = 0,9; Z – число смен работы оборудования в сутки Z = 2; Qвод – годовой расход воды на 1 станок в смену, м3; , где q – годовой расход воды на 1 станок в смену, м3 q = 25м3; Cпр – количество станков на участке; ; |
1238,40 |
||
|
4. Затраты на сжатый воздух. |
, где Qв – затраты на годовой расход сжатого воздуха для всех воздухо-приемников, м3; Qср – расход воздуха на пневматические инструменты и подъемники, в среднем 0,1м3/час на один станок Qср = 0,1 ∙ 4 = 0,4; Fэф – эффективный фонд времени работы оборудования, час Fэф = 3853ч; Kср – средний коэффициент загрузки оборудования Kср = 0,9; |
Продолжение таблицы 28.
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Sв – стоимость 1тыс.м3 сжатого воздуха Sв = 832; |
1154,05 |
|||
|
5. Зарплата вспомогательных рабочих, занятых обслуживанием оборудования. |
Выбираем годовой фонд заработной платы слесарей-ремонтников, наладчиков, электриков, шорников. |
140189,35 |
||
|
3 |
Текущий ремонт оборудования и транспортных средств. |
1. Затраты на текущий ремонт оборудования. |
Затраты на текущий ремонт оборудования принять в размере 7% от первоначальной стоимости. 1150000 ∙ 0,07 |
80500,00 |
|
2. Затраты на текущий ремонт транспортных средств. |
Затраты на текущий ремонт транспортных средств принять в размере 3% от первоначальной стоимости транспортных средств. 16100 ∙ 0,03 |
483,00 |
||
|
3. Стоимость текущего ремонта ценных инструментов и приспособлений. |
Принять в размере 60% зарплаты рабочих, связанных с обслуживанием оборудования. 140189,35 ∙ 0,6 |
84113,61 |
||
|
4 |
Затраты по содержанию и эксплуатации транспортных средств. |
1. Затраты транспортных рабочих. |
Табл. 8 |
– |
|
2. Затраты на эксплуатацию транспорта. |
Принять в размере 70% от фонда зарплаты транспортных рабочих. |
– |
||
|
5 |
Износ малоценных и быстроизнашивающихся инструментов и приспособлений, расходы по их восстановлению. |
Принять в размере 1000руб. в год на 1 производственный станок. 1000 ∙ 4 |
4000,00 |
Продолжение таблицы 28.
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
6 |
Прочие расходы |
1. Зарплата (основная и дополнительная) контролеров, распредов и др. вспомогательных рабочих, чья зарплата не вошла в смету. |
Табл. 8 |
66963,16 |
|
2. Отчисления на социальные фонды от фонда зарплаты вспомогательных рабочих. |
Табл. 10 |
79753,72 |
||
|
Итого п.п. 1 - 6 |
718546,04 |
|||
|
3. Прочие расходы, не перечисленные в предыдущих статьях. |
Принять 3% от суммы затрат всех предыдущих статей. 718546,04 ∙ 0,03 |
21556,38 |
||
|
Итого: |
Hс |
740102,42 |
,где
Hс – итог сметы расходов по содержанию и эксплуатации оборудования;
Kср – средний коэффициент загрузки оборудования без догрузки;
Kср.уч – средний коэффициент загрузки оборудования по участку с догрузкой.
.
Смета цеховых расходов.
Таблица 29.
|
№ п/п |
Наименование статей расходов |
Содержание расходов |
Методика расчетов |
Сумма (руб.) |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1 |
Содержание персонала участка. |
1. Заработная плата специалистов, руководителей и служащих. |
Табл. 9 |
– |
|
2. Отчисление на социальные фонды от годового фонда з/п специалистов, руководителей и служащих. |
Табл. 10 |
– |
||
|
2 |
Амортизация зданий, сооружений и инвентаря. |
1. Амортизация здания участка. |
Норма амортизации 3,2% от стоимости здания участка. 1575834 ∙ 0,032 |
50426,69 |
|
2. Амортизация инвентаря |
Стоимость инвентаря принять 2% от стоимости оборудования. 1150000 ∙ 0,02 |
23000,00 |
||
|
Норма амортизации инвентаря 11% от его стоимости. 23000,00 ∙ 0,11 |
2530,00 |
|||
|
3 |
Содержание зданий, сооружений и инвентаря |
1. Расход электроэнергии на освещение. |
, где Qэл – стоимость электроэнергии, идущей на освещение участка; Fо – годовое число часов на освещение Fо = 2700ч; Pоб – общая площадь участка, м2 Pоб = 59,02м2; Sэл – стоимость 1кВт/ч электроэнергии, руб. Sэл = 1,6руб.; qосв – удельный расход электроэнергии на 1м2 qосв = 15. |
Продолжение таблицы 29.
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
3824,50 |
||||
|
2. Расход пара на отопление. |
, где Qпар – стоимость пара для отопления участка, руб.; Sпар – стоимость 1т пара, руб. Sпар = 350,5руб.; V – объём помещения участка, м3 V = 354,1м3; H – число часов в отопительном сезоне H = 4344ч; q – удельный расход тепла на 1м3 здания, ккал q = 20ккал; I – теплоотдача одного кг пара, ккал I = 540ккал; |
19968,25 |
||
|
3. Расход воды на хозяйственные и бытовые нужды. |
, где Qвод.х.б – стоимость воды на хозяйственно-бытовые нужды; Sвод – стоимость 1000м3 воды, руб. Sвод = 6877руб; P – число работающих на участке, чел. P = 10чел.; q – удельный расход воды на одного работающего в смену, м3 q = 0,08; ф – число рабочих дней в году ф = 249; |
1369,90 |
||
|
4. Материалы, расходуемые на содержание помещений. |
Принять в размере 11% от стоимости здания. 1575834 ∙ 0,11 |
173341,74 |
Продолжение таблицы 29.
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
4 |
Текущий ремонт зданий, сооружений, производственного инвентаря. |
1. Затраты на текущий ремонт здания, участка. |
Принять в размере 17% от стоимости здания. 1575834 ∙ 0,17 |
267891,78 |
|
2. Затраты на ремонт производственного инвентаря. |
Стоимость инвентаря 7% от стоимости оборудования. 1150000 ∙ 0,07 |
80500,00 |
||
|
Затраты на ремонт принять 15% от стоимости инвентаря. 80500,00 ∙ 0,15 |
12075,00 |
|||
|
5 |
Испытания, опыты, исследования, изобретательство, рационализаторство. |
Принять 4000 рублей в год на одного работающего. 4000 ∙ 10 |
40000,00 |
|
|
6 |
Охрана труда и техника безопасности |
Принять 700 рублей на одного работающего в год. 700 ∙ 10 |
7000 |
|
|
7 |
Износ малоценного и быстроизнашивающегося инвентаря |
Принять 100 рублей на одного работающего в год. 100 ∙ 10 |
1000,00 |
|
|
Итого: п.п. 1-7 |
682927,86 |
|||
|
8 |
Прочие расходы |
Принять 3% от общей суммы затрат по п. 1-7. 682927,86∙ 0,03 |
20487,84 |
|
|
Итого |
п.п. 1-8 Hц |
703415,70 |
, где
Hц – итог сметы цеховых расходов;
Kср – средний коэффициент загрузки оборудования без догрузки;
Kср.уч – средний коэффициент загрузки оборудования по участку с догрузкой;
.
4.2.5. Расчёт процентов косвенных доходов.
Процент расходов по содержанию и эксплуатации оборудования определяется по формулам:
, где
Пс – процент расходов по содержанию и эксплуатации оборудования;
Н*с – сумма расходов по содержанию и эксплуатации оборудования, происходящая на заданную программу деталей, руб.;
Зо – основная заработная плата производственных рабочих, руб.;
.
, где
Пц – процент ценовых расходов;
Н*ц – сумма цеховых расходов, происходящая на заданную программу деталей, руб.;
Зо – основная заработная плата производственных рабочих, руб.
.
4.2.6. Расчёт себестоимости продукции.
Себестоимость одной детали слагается из затрат на основные материалы за вычетом возвратных реализуемых отходов: основной и дополнительной заработной платы производственных рабочих, отчислений на социальные фонды от заработной платы (основной и дополнительной) производственных рабочих, расходов, связанных с содержанием и эксплуатацией оборудования и цеховых расходов.
Калькуляция цеховой себестоимости.
Таблица 30.
|
Статьи калькуляции |
Затраты (рубли) |
|||
|
На одну деталь |
На весь выпуск |
|||
|
Методика расчёта |
Сумма |
Методика расчёта |
Сумма |
|
|
Прямые затраты |
||||
|
1. Основные материалы за вычетом возвратных отходов. |
п. 4.2.3 |
242,40 |
п. 4.2.3 |
2424000,00 |
|
2. Основная з/п рабочих. |
Табл. 9 |
33,32 |
Табл. 9 |
333200,00 |
|
3. Дополнительная з/п рабочих. |
Табл. 9 |
6,66 |
Табл. 9 |
66640,00 |
|
4. Отчисления в фонд социальный от фонда з/п рабочих. |
Табл. 10 |
15,38 |
Табл. 10 |
153938,40 |
|
5. Расходы, связанные с содержанием и эксплуатацией оборудования. |
Табл. 11 |
74,01 |
Табл. 11 |
740102,42 |
|
6. Цеховые расходы. |
Табл. 12 |
70,34 |
Табл. 12 |
703415,70 |
Cпр = 442,11руб.;
.
4.3. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЕКТИРУЕМОГО УЧАСТКА
4.3.1. Расчет годового экономического эффекта.
Экономическая эффективность работы спроектированного участка определяется путем экономического сравнения разработанного производства с базовым заводским.
Решение о целесообразности создания проектируемого участка принимается на основе экономического эффекта, определяемого на годовой объём производства продукции.
Определение годового экономического эффекта осуществляется путём сопоставления приведенных затрат по базовому «заводскому» и проектному вариантам, которые определяются по формулам:
;
, где
Zз – приведенные затраты по базовому «заводскому» варианту, руб.;
Zпр – приведенные затраты по проектному варианту, руб.;
Cз – себестоимость единицы продукции на заводе, руб.;
Cпр – себестоимость единицы продукции по проекту, руб.;
Eн – нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений, Eн = 0,15 – 0,2. Принимаем Eн = 0,2.
Kуд.з – удельные капитальные вложения по заводу, руб.;
Kуд.пр – удельные капитальные вложения по проекту, руб.;
;
;
.
Годовой экономический эффект в рублях определяется:
4.3.2. Расчет условно-годовой экономии.
Одним из показателей экономической эффективности является условно-годовая экономия, получаемая от снижения себестоимости. Этот показатель определяют в случае, если проектируемый технологический процесс или участок не требуют дополнительных капитальных вложений, а также расчета показателя – срока окупаемости затрат.
Условно-годовая экономия определяется:
, где
Эу.г – условно годовая экономия, получаемая от снижения себестоимости, руб.;
Nпр – годовая программа выпуска деталей по проекту, шт.;
.
4.3.3. Расчет срока окупаемости дополнительных капитальных вложений.
Если новый вариант технологий требует больших капитальных вложений по сравнению с заводским «базовым» вариантом, являясь при этом эффективным, то следует определить срок окупаемости дополнительных капитальных вложений.
Срок окупаемости дополнительных капитальных затрат определятся по формуле:
, где
Tок – срок окупаемости дополнительных капитальных затрат, год;
Kпр – капитальные вложения «стоимость оборудования» по проекту, руб.;
Kз – капитальные вложения «стоимость оборудования» по базовому варианту, руб.;
Эу.г – условно годовая экономия, руб;
Расчетный срок окупаемости дополнительных вложений не должен превышать нормативный срок окупаемости Tн.
.
Технико-экономические показатели работы участка.
Таблица 31.
|
№ п/п |
Наименование показателей |
Ед. изм. |
Методика расчета показателей |
Величина показателей |
|
Выпуск продукции |
||||
|
1. |
Годовая программа |
шт. |
10000 |
|
|
2. |
Годовой выпуск продукции |
н/ч |
Tшт ∙ Nгод / 60 |
7835 |
|
3. |
Годовой выпуск по себестоимости |
руб. |
4421100,00 |
|
|
Оборудование и производственная площадь |
||||
|
4. |
Количество единиц оборудования |
шт. |
Табл. 20 |
4 |
|
5. |
Полная стоимость оборудования |
руб. |
Табл. 21 |
1150000,00 |
|
6. |
Средняя стоимость единицы оборудования |
руб. |
1150000 / 4 |
287500,00 |
|
7. |
Мощность станочного парка |
кВт |
Табл. 21 |
23,9 |
|
8. |
Средняя мощность на один станок |
кВт |
23,9 / 4 |
5,975 |
|
9. |
Средний процент загрузки оборудования |
% |
Табл. 20 |
0,9 |
|
10. |
Общая площадь участка |
м2 |
п. 4.1.4 |
59,02 |
|
11. |
Производственная площадь участка |
м2 |
п. 4.1.4 |
38,54 |
Продолжение таблицы 31.
|
12. |
Общая площадь участка на единицу оборудования |
м2 |
59,02 / 4 |
14,76 |
|
|
Выпуск продукции на 1м2 общей площади |
руб. |
4421100 / 59,02 |
74908,51 |
|
Труд |
||||
|
14. |
Выработка на одного работающего |
н/ч |
10000 / 10 |
1000 |
|
15. |
Выработка на одного производственного |
н/ч |
10000 / 8 |
1250 |
|
16. |
Общее количество работающих
|
чел. чел. чел. чел. чел. |
Табл. 22 |
10 8 2 – – |
|
17. |
Годовой фонд заработной платы работающих |
руб. |
Табл. 26 |
606992,51 |
|
18. |
Среднегодовая заработная плата на 1 рабочего |
руб. |
606992,51 / 10 |
60699,25 |
|
Себестоимость |
||||
|
19. |
Плановая себестоимость заданной детали |
руб. |
п. 4.2.6 |
442,11 |
|
20. |
Трудоёмкость на одну деталь |
н/ч |
7835 / 10000 |
0,78 |
|
21. |
Процент расходов по содержанию и эксплуатации оборудования |
% |
п. 4.2.5 |
93,3 |
|
22. |
Процент цеховых расходов |
% |
п. 4.2.5 |
88,7 |
|
Показатели экономической эффективности |
||||
|
23. |
Годовой экономический эффект |
руб. |
п. 4.3.1 |
232600,00 |
|
24. |
Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений |
год |
п. 4.3.3 |
0,26 |
5. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ И ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ТЕХНИКЕ.
При проектировании производственных зданий должны быть предусмотрены противопожарные мероприятия, установленные нормами.
Производства промышленных предприятий по пожарной опасности подразделяют на пять категорий: А, Б, В, Г и Д.
К категории А относятся химические производства, связанные с выработкой, обработкой или применением газообразных веществ, легковоспламеняющихся жидкостей, и тому подобные производства.
К категории Б относятся производства, связанные с приготовлением и транспортированием самовоспламеняющихся и легковоспламеняющихся на воздухе частиц твердых веществ, и некоторые другие производства.
К категории В относятся лесопильные, деревообрабатывающие, столярные, модельные, лесотарные цеха, отделения регенерации смазочных масел, трансформаторные мастерские, склады горючих и смазочных материалов.
К категории Г относятся литейные и плавильные цеха металлов, кузнечные, сварочные, термические цеха, цеха горячей прокатки металлов, мотороиспытательные станции, котельные, помещения двигателей внутреннего сгорания.
К категории Д относятся механические и инструментальные цеха, цеха холодной штамповки и холодной прокатки металлов, шихтовые дворы, насосные станции для перекачки горючих жидкостей.
Конструкции зданий по огнестойкости делятся а пять степеней: I и II –все части здания несгораемые; III – отдельные части здания несгораемые (основные), трудносгораемые (междуэтажные и чердачные перекрытия, перегородки) и сгораемые (совмещенные покрытия); IV – части здания трудносгораемые (основные перекрытия, перегородки), сгораемые (совмещенные покрытия) и несгораемые (брандмауэры); V – все части здания сгораемые и несгораемые только брандмауэры.
Требуемая степень огнестойкости зданий в зависимости от их этажности и категории пожарной опасности размещаемых в них производств, а также допускаемая площадь пола между брандмауэрами должны приниматься по нормам строительного проектирования промышленных предприятий.
В зависимости от степени огнестойкости зданий нормами устанавливаются противопожарные разрывы между зданиями, сооружениями, закрытыми складами.
В производственных зданиях должно быть предусмотрено устройство противопожарных несгораемых преград – противопожарных стен и перекрытий, а также эвакуационных выходов.
Брандмауэрами отделяются: а) наибольшие допустимые площади пола здания; б) бытовые помещения от цеха; в) более опасные в пожарном отношении производственные, складские и другие подсобные помещения от менее опасных; г) помещения с разной степенью пожарной опасности. Брандмауэр должен возвышаться над кровлей, а также над габаритами перерезаемых фонарей и других выступающих над крышей конструкций на определенную величину, установленную нормами в зависимости от возгораемости покрытия.
Двери, ворота и заполнения проемов в брандмауэрах и других противопожарных преградах должны быть несгораемыми или трудносгораемыми и иметь предел огнестойкости не менее 1ч.
При хранении в одном складе различных материалов и изделий склад должен разделятся брандмауэрами на отсеки по признакам однородности гасящих средств (вода, пена) и однородности возгорания материалов.
Противопожарные перекрытия и стены, ограждающие производственные помещения, архивы, светокопировальные мастерские, библиотеки, узлы связи, кухни и проезды, располагаемые во вспомогательных зданиях, должны быть несгораемыми или трудносгораемыми.
В производственных зданиях высотой до верха карниза более 10м должны устанавливаться наружные стальные пожарные лестницы; расстояние между пожарными лестницами по периметру здания должно быть не более 200м.
Для противопожарных целей должны использоваться дороги и проезды, устраиваемые в соответствии с производственными условиями. Если устройство таких дорог не требуется, подъезд пожарных автомобилей должен быть обеспечен по свободной территории.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Н.А. Нефедов «Дипломное проектирование в машиностроительных техникумах», Москва – 1986.
2. Сорокин В.Г. «Марочник сталей и сплавов», Москва – 1989.
3. ГОСТ 7505-89 «Поковки стальные штампованные».
4. А.Г. Косилова, Р.К. Мещеряков «Справочник технолога-машиностроителя», Том 1 и 2, Москва – 1985.
5. Ю.В. Барановский «Режимы резания металлов. Справочник», Москва – 1972.
6. «Общемашиностроительные нормативы времени», Москва – 1974.
7. А.К. Горошкин «Приспособления для металлорежущих станков. Справочник», Москва – 1962.
8. А.П. Белоусов «Проектирование станочных приспособлений», Москва – 1980.
10. М.А. Ансеров «Приспособления для металлорежущих станков» Москва – 1968.
11. М.Е. Егоров «Основы проектирования машиностроительных заводов», Москва – 1969.
12. И.З. Винников, М.И. Френкель «Устройство сверлильных станков и работа на них», Москва – 1978.
13. Власова В. М. «Основы предпринимательской деятельности», Москва – 1994.
10
Позиционный допуск оси отверстия ø18H9 0,25мм, зависимый.
10
А
0,05
R 0,25
Допуск параллельности оси отверстия ø18H9 относительно поверхности «А» 0,05мм.
10
Б
0,05
Допуск перпендикулярности оси отверстия ø18H9 относительно поверхности «Б» 0,05мм.
ток.чист
ток.чист
ток.чист
ток.черн
ток.черн
ток.черн
заг.
заг.
заг.
аг.
1
54,6
44,1
52,5
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
92
87
90
Kср.уч = 90%
Kср = 37,8%
Количество станков
Модель станка
16Б16
2
2Р135Ф2-1
6Р83
1