Развитие новых прогрессивных технологических процессов обработки

Развитие новых прогрессивных технологических процессов обработки

Содержание

Введение

. Общетехническая часть

.1 Служебное назначение изделия. Анализ конструкции и технических требований

.2 Анализ технологичности детали

.3 Материал изделия, его свойства. Виды и режимы термообработки

.4 Определение массы изделия

.5 Определение типа производства и партии запуска

. Технологическая часть

.1 Выбор метода получения заготовки и его технико-экономическое обоснование

.2 Назначение технологических схем обработки поверхностей изделия

.3 Проектирование технологического процесса изготовления детали

.3.1 Разработка маршрута обработки детали

.3.2 Выбор технологического оборудования и его технические характеристики

.3.3 Выбор технологических баз

.3.4 Выбор технологической оснастки, режущего инструмента и контрольно-измерительных средств

.4 Расчет припусков и межоперационных размеров

.5 Расчет режимов резания и основного времени

.6 Нормирование операции

. Конструкторская часть

.1 Конструирование станочного приспособления

.1.1 Силовой расчёт приспособления

.1.2 Описание конструкции и принципа действия

.2 Конструирование и расчет режущего инструмента

.3 Конструирование и расчет измерительного инструмента

. Проектирование участка механического цеха

.1 Расчёт количества оборудования и его загрузки

.2 Планирование участка. Определение площадей

.3 Техника безопасности на участке

. Экономическая часть

.1 Расчёт капитальных затрат

.1.1 Определение капитальных вложений в основные фонды

.1.2 Определение капитальных вложений в оборотные средства

.2 Расчёт текущих затрат

.2.1 Определение затрат на основные материалы

.2.2 Определение фонда оплаты труда

.2.2.1 Определение численности работающих на участке

.2.2.2 Определение заработной платы работающих на участке

.2.3 Затраты на электроэнергию для термической операции

.3 Калькуляция себестоимости и смета затрат на производство

.4 Расчёт экономической эффективности производства

.5 Технико-экономические показатели участка

Литература

Введение

Машиностроение является одной из важнейших отраслей в промышленном комплексе нашей страны. Для народного хозяйства необходимо увеличение выпуска продукции машиностроения и повышение её качества. Технический прогресс в машиностроении характеризуется не только улучшением конструкции машин, но и непрерывном совершенствованием технологии их производства. Важно качественно, экономично и в заданные сроки с минимальными затратами живого и овеществлённого труда изготовить любую машину или деталь.

Развитие новых прогрессивных технологических процессов обработки способствует конструированию более современных машин и механизмов, и снижению их себестоимости. Актуальна задача повышения качества машин и, в первую очередь, их точности. В машиностроении точность имеет особо важное значение для повышения эксплуатационного качества машин. Обеспечение заданной точности при наименьших затратах - основная задача при разработке технологических процессов.

Основные задачи в области машиностроения и перспективы её развития:

приближение формы заготовки к форме готового изделия за счёт применения методов пластической деформации, порошковой металлургии, специального профильного проката и других прогрессивных видов заготовок;

автоматизация технологических процессов за счет применения автоматических загрузочных устройств, манипуляторов, промышленных роботов, автоматических линий, станков с ЧПУ;

концентрация переходов и операций, применение специальных и специализированных станков;

применение групповой технологии и высокоэффективной оснастки;

использование эффективных смазочно-охлаждающих жидкостей с подводом их в зону резания;

разработка и внедрение высокопроизводительных конструкций режущего инструмента из твёрдых сплавов, минералокерамики, синтетических сверхтвёрдых материалов, быстрорежущих сталей повышенной и высокой производительности;

широкое использование электрофизических и электрохимических методов обработки, нанесение износоустойчивых покрытий.

В курсовом проекте согласно заданию предусматривается разработка технологического процесса изготовления «Вала», который является одной из важнейших деталей механизма для передачи вращения при заданном передаточном отношении.

1 Общетехническая часть

1.1 Служебное назначение изделия. Анализ конструкции и технических требований

Вал предназначен для передачи крутящего момента при заданном передаточном отношении.

Поверхность 4 -конусообразная, на ней имеется шпоночная канавка под призматическую шпонку- поверхность 21- для крепления сопрягаемой детали. В торце 1 имеется резьбовое отверстие М12-7Н-поверхность 22 для крепления детали предотвращающей осевое смещения детали с поверхности 4. Поверхности 6,18 самые точные, являются основными конструкторскими базами. Поверхности 9 и 15 - свободные. Поверхности 5,7,10,14,17 торцевые - служат для упора. Фаски 2,8,11,13,16,19 и 23 служат для облегчения сборки и предотвращения травм - свободные поверхности. Поверхность 3 - резьбовая M30x1,5-8g. Торцы 1 и 20 служат для завершения конструкции детали. Поверхность 23 - зубчатая, служит для передачи движения.

Рис. 1.1 Поверхности детали.

Таблица 1.1 Технические требования.

№ п\п	Наименование поверхности, номинальное значение, мм	Назначение поверхности	Точность	Шероховатость Ra, мкм
1	2	3	4	5
1,20	Торцевая L=202мм	Вспомогательная конструкторская база	14	10
2,8,11,13,16,19,23	Фаска 1,5×45º	Свободная	14	10
6	Наружная цилиндрическая Ø 40мм	Основная конструкторская база	6	0,63
21	Шпоночный паз 8х2,5х40	Вспомогательная	8	2,5
5	Торцевая L=70мм	Вспомогательная конструкторская база	14	10
9,15	Наружная цилиндрическая Ø 50мм	Свободная	14	10
12	Наружная цилиндрическая Ø 65мм	Вспомогательная	14	10
7	Торцевая L=126мм	Вспомогательная	14	10
18	Наружная цилиндрическая Ø 40мм	Основная конструкторская база	6	0,63
14	Торцевая L=171мм	Свободная	14	20
17	Торцевая L=179мм	Свободная	14	20
10	Торцевая L=145мм	Свободная	14	20
4	Наружная коническая	Вспомогательная	6	1
3	Внутренняя резьбовая M12H7	Вспомогательная	7h	20
22	Наружная резьбовая M30x1,5	Вспомогательная	8g	10
23	Зубчатая m=3мм; z=20мм	Исполнительная	8	2,5

1.2 Анализ технологичности детали

Вал изготовлен из стали 40X ГОСТ 4543, которая сравнительно хорошо обрабатывается резанием.

С точки зрения рационального выбора заготовки вал относится к достаточно технологичным деталям.

Наиболее рациональным способом получения заготовки является метод горячей объёмной штамповки, этот метод обеспечит изготовление детали с наименьшими припусками и наименьшую трудоёмкость механической обработки.

Геометрическая форма детали состоит из поверхностей, которые образованны вращением образующихся относительно оси.

Поверхности открыты для подвода и перемещения режущего инструмента. Конфигурация детали не позволяет выполнить её полную обработку за один установ. Поэтому маршрут обработки будет складываться из ряда последовательных операций и переходов.

Конфигурация детали обеспечивает нормальный вход и выход инструмента.

Конструкция вала позволяет использовать типовые этапы обработки для большинства поверхностей.

Показатели точности и шероховатости находятся в экономических пределах: 6 квалитет точности и шероховатость Rа 0,63мкм.

Возможна реализация принципа постоянства баз на основных операциях.

Выбранные базы обеспечивают простое, удобное и надежное закрепление. Это позволяет применять сравнительно простые и дешевые приспособления.

Деталь обрабатывается в центрах и имеет достаточную жесткость, т.к. l/d < 10 (210/65 < 10).

Конструкция детали обеспечивает безударную обработку.

Конструктивные элементы не вызывают деформацию инструмента на входе и выходе.

В результате вышеизложенного деталь можно считать технологичной.

1.3 Материал изделия, его свойства. Виды и режимы термообработки

Деталь - вал изготавливается из Стали 40Х ГОСТ 4543. Области применения: сталь 40Х применяется для деталей, к которым предъявляются требования высокой твердости и повышенной износоустойчивости.

Обрабатываемость резанием: способность материала детали поддаваться обработки режущим инструментом.

Таблица 1.2 Химический состав стали.

С %	Si%	Mn%	Не более		Cr	Ni	W	Cu
			S%	P%
0,36-0,44	0,17-0,38	0,5-0,8	0,035	0,035	0,8-1,1	≤0,3	≤0,005	≤0,3

Влияние химических элементов на эксплуатационные и технологические свойства стали: с увеличением содержания углерода обрабатываемость ухудшается. Одновременно увеличивается возможность получения более высоких параметров шероховатости поверхности. Растут усилия резания.

Содержание в стали кремния снижает ее обрабатываемость и уменьшает возможность получения требуемых шероховатостей.

Увеличение содержания марганца при 0,36 - 0,44 % углерода ведет к повышению прочности стали и снижению ее пластичности, вследствие чего обрабатываемость стали улучшается. Конструкционные стали повышенной обрабатываемости резанием например содержат 0,6-1,0% марганца.

Содержание в стали 0,08 - 0,2 % серы ухудшает ее обрабатываемость. В стали образуется хрупкая составляющая, которая в виде множества субмикроскопических включений нарушает плотность феррита.

Содержание хрома в стали ухудшает ее обрабатываемость, но не настолько, чтобы сделать хромосодержащие стали труднообрабатываемыми.

Никель не ухудшает обработку стали, но его наличие перед обработкой резанием должно быть подвержено термообработке.

Таблица 1.3 Физико-механические свойства стали.

Плотность	Предел текучести	Предел прочности	Относ. сужение, %	Относ. удлинение, %	Твердость
					до ТО	после ТО
7,850	80	100	50	14	НВ 179	HRCэ 48…52

Таблица 1.4 Термообработка стали.

Марка стали	Отжиг	Закалка		Отпуск
	Температура нагрева, ˚С	Температура	Среда охлаждения	Температура	HRСЭ
Сталь 40Х	800…600	825…860	Вода	450…200	55…60

1.4 Определение массы изделия

Масса изделия определяется расчетным путем и корректируется по чертежу. Для этого конструкцию детали разбивают на простые геометрические фигуры и определяют их объём по формуле: [ 1.24 ]

для цилиндра:

. (1.1)

Затем путём алгебраического сложения определяется общий объём. Масса детали вычисляется по формуле:

. (1.2)

Определяем объём детали:

см3.

см3.

см3.

см3.

см3.

см3.

см3.

см3.

см3.

Определяем общий объём изделия.

Определяем массу детали:

кг.

Рис. 1.2 Объем детали.

1.5 Определение типа производства и партии запуска

Для предварительного определения типа производства используем заданный объём выпуска изделия и его массу.

По заданию годовой объём выпуска изделия составляет N=7000 шт. масса детали, определяем расчётным путём, равна

Используя эти данные, определяем тип производства - среднесерийный.

Среднесерийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями.

Характерный признак среднесерийного производства - расчленение технологического процесса на отдельные самостоятельные операции, которые закреплены за определённым рабочим местом.

При среднесерийном производстве необходима переналадка технологического оборудования при переходе на изготовление деталей другой партии.

Для выполнения различных операций используются универсальные металлорежущие станки, оснащённые специальными, универсальными или универсально-сборочными приспособлениями. Находят применение специализированные, специально-автоматизированные станки. Широко используются станки с числовым программным управлением.

Целесообразно применять специальный режущий инструмент, а также специальный измерительный инструмент.

В среднесерийном производстве оборудование устанавливается или по ходу технологического процесса или по группам оборудования.

Квалификация рабочих в среднесерийном производстве ниже, чем в единичном.

Количество деталей в партии запуска определяем по формуле:

 (1.5)

где N - годовой объём выпуска заданного изделия, шт;

а- число дней, на которое необходимо иметь запас деталей (периодичность запуска - выпуска, соответствующая потребности сборки);

F - число рабочих дней в году.

а=5 дней.

F=250 день.

Принимаем n=137шт.

2 Технологическая часть

2.1 Выбор метода получения заготовки и его технико-экономическое обоснование

Выбор метода получения заготовки определяется назначением детали,её конструктивными формами, материалом, серийностью производства, техническим уровнем производства. [ 1.с.41 ]

Для данного вала можно применять заготовку, полученную из проката или методом горячей объёмной штамповки.

Вариант 1. Заготовка из проката.

Согласно точности и шероховатости обрабатываемой поверхности, определяем промежуточные припуски. За основу расчёта промежуточных припусков принимаем наибольший наружный диаметр Ø 65h14. Для получения требуемой точности и шероховатости требуется точение однократное. Припуск на обработке z1=1,7 мм (приложение 2)

Требуемый диаметр заготовки dзаг = 65+1,5= 66,5 мм по ГОСТ 2590-80 [5] - стандартный диаметр проката.

dзаг= 67

.

. Определяем длину заготовки по формуле:

,

где Lдет - номинальная длина детали по рабочему чертежу, мм;

Zпод =2,2 мм - припуск на подрезание торцов.

мм.

. Определяем объём заготовки по формуле с учетом максимальных размеров:

см3,

где Dзаг - диаметр заготовки по плюсовым допускам, см.

Определяем массу заготовки по формуле:

,

кг.

.Определяем расход материала на одну деталь с учётом неизбежных технологических потерь.

1.       Где Lp-величина припуска на резку прута=0,45мм табл.3.2.24[15]

2.       Определяем коэффициент использования материала:

.

3.       Определяем стоимость заготовки:

,

где СМ = 22 руб/кг - цена одного килограмма материала;

СОТХ = 4000 руб/т - цена 1 тонны отходов.

.Определение стоимости детали с учетом транспортных расходов

С1 =Кт ∙ С1 =116,04∙1,1=127,64руб

Где Кт - коэф. учитывающий транспортные расходы

Вариант 2. Заготовка, изготовленная методом штамповки.

1.Определение расчетной массы поковки.

кг.

Где Kp - расчетный коэфициент

Кр =1,5 таб.3,5.3.3 [5]

Определение группы стали. - М2 [приложение 3]

Определение класса точности поковки Т3 [9. табл. 3.5.34]

Определение массы геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки.

см3

Определение степени точности поковки.

Степень точности - C1 - cтр. [9. с.329]

Исходный индекс поковки 10 рис. [9. рис 3.5.57]

. Назначение припусков на размеры, табл. 3.5.3.5 [2]

Рис. 1.3. Заготовка штампованная поковка

. Определение допустимых отклонений размеров табл. 3.5.46 [2]

 мм,  мм,

мм,  мм,

 мм,  мм,

 мм, мм.

мм, мм.

мм, мм.

мм, мм.

Таблица 2.1 Припуски на размеры заготовки.

Категория размера	Номинальное значение размера, мм	Шероховатость, мкм	Припуск, мм	Предельные отклонения, мм	Размер заготовки, мм
D1	30	10	3		33
D2	35	1,0	2,2		37,2
D3	0,63	2,2		42,2
D4	50	10	3		53
D5	65	10	3		68
D6	50	10	3		53
D7	40	0,63	2,2		42,2
L1	16	10	1,4		17,4
L2	54	1,0	1,5		55,5
L3	56	0,63	1,5		57,5
L4	19	10	1,4		20,4
L5	26	10	2,8		28,8
L6	8	10	1,4		9,4
L7	23	0,63	1,4		24,4

4. Расчет массы заготовки

; (2.15)

см3; см3;

см3; см3;

см3;

см3;

 см3;

mзаг = Vзаг P = 0,00785 = 3,07кг

.Определяем нормы расхода материала с учетом неизбежных технологических потерь.

Где Кш - величина неизбежных отклонений

.Определение коэффициента использования материала:

, (2.18)

 (2.19)

7.Определяем стоимость изготовления детали.

,

. Определение стоимости детали с учетом транспортных расходов

С1 =Кт ∙ С1 =103,48 ∙ 1,1=113,86руб

. Определение годовой экономии материала.

Эм =(G1- G2) N = (5,94-3,37) 7000 = 17990 кг.

. Определение годовой экономии материала в денежном выражении.

,

Вывод: Технико-экономические расчёты показывают, что заготовка, полученная методом горячей объёмной штамповки на ГКМ, более экономична по использованию материала, чем заготовка из проката, и штампованная заготовка дешевле чем прокат, поэтому принимаем заготовку штампованную поковку.

2.2 Назначение технологических схем обработки поверхностей изделия

Таблица 2.2 Технологические схемы обработки поверхности.

№ п/п	Наименование поверхности	Требуемые параметры		Переходы (операции)	Достижимые параметры
		IT	Ra, мкм		IT	Ra, мкм
1,20	Торцевая L=212мм	14	10	Точение однократное	14	10
5	Торцевая L=70	14	10	Точение черновое	14	10
7	Торцевая L=126	14	10	Точение однократное	14	10
14	Торцевая L=171	14	10	Точение однократное	14	10
17	Торцевая L=179	14	10	Точение однократное	14	10
10	Торцевая L=145	14	10	Точение однократное	14	10
18	Наружная цилиндрическая Ø 40мм	6	0,63	Точение черновое Точение чистовое Шлифование предв. Шлифование оконч.	14 10 8 6	10 3,2 1,25 0,63
6	Наружная цилиндрическая Ø 40мм	6	0,63	Точение черновое Точение чистовое Шлифование предв. Шлифование оконч.	14 10 8 6	10 3,2 1,25 0,63
12	Наружная цилиндрическая Ø 65мм	14	10	Точение черновое	14	10
9,15	Наружная цилиндрическая Ø 50мм	14	10	Точение однократное	14	10
4	Наружная коническая Ø 31-35мм	6	1	Точение черновое Точение чистовое Шлифование предв. Шлифование оконч.	14 10 8 6	10 3,2 1,25 1
2,8,11,13,16,19,23	Фаска 1,5×45º	14	10	Точение однократное	14	10
21	Шпоночый паз 8х2,5х40	8	2,5	Фрезерование	8	2,5
3	Внутренныя резьбовая М12Н7	7Н	10	Нарезание резьбы	7Н	10
22	Наружная резьбовая М30х1,5	8g	10	Нарезание резьбы	8g	10
23	Зубчатая m=3мм z=20мм	8	2,5	Зубодолбление	8	2,5

2.3 Проектирование технологического процесса изготовления детали

.3.1 Разработка маршрута обработки детали

Маршрут обработки выбирается исходя из конструкции готовой детали заготовки и технологических схем обработки поверхностей. При формировании маршрута обработки учитывается тип производства, оказывающий влияние на конструкцию и дифференциацию переходов в операции.

С учетом этих факторов предлагается маршрут технологического процесса:

Заготовительная.

Фрезерно-центровальная.

Токарная с ЧПУ

Шпоночно-фрезерная

Зубофрезерная

Вертикально-сверлильная

Термообработка

Круглошлифовальная

Круглошлифовальная

Круглошлифовальная

Контрольная

2.3.3 Выбор технологических баз

Деталь представляет собой ступенчатый вал.

Основными конструкторскими базами служат поверхности Ø40К6 с помощью которых вал устанавливается в подшипниковые опоры.

Использование этих баз в качестве технологических на большинстве операций затруднено. Вместо них применятся центровые отверстия и торцы 1,20. Подготовка этих баз осуществляет на фрезерно-центровальной операции с базированием в самоцентрирующихся призмах. Эта схема обеспечивает равномерное распределение припуска на токарных операциях.

Данная схема базирования обеспечивает хорошую жесткость системы СПИД доступ режущего инструмента в зону обработки и требуемую точность размеров. Схемы базирования приведена на операционных эскизах в таблице 2.7

2.3.4 Выбор технологической оснастки, режущего инструмента и контрольно-измерительных средств

В серийном производстве применяются в основном универсальные приспособления, инструмент и средства контроля, хотя может использоваться и специальная оснастка.

При обработке в центрах на токарной и круглошлифовальных операциях применяются поводковые патроны и задние центра. На шпоночно- фрезерной операции применены специальные приспособления с пневмоприводом и установкой заготовки в призмах. Режущий инструмент на всех операциях универсальных. На токарной применяются резцы с пластинами с механическим креплением. Для проходных и контурных резцов пластины неперетачиваемые. На круглошлифовальной операции применяют шлифовальный круг.

Измерительные инструменты и приспособления универсальные:

Штангенциркули; специальные; предельные колибры.

Перечень технологической оснастки, режущего инструмента и средств контроля, по операциям, приведены в таблице 2.7

Таблица 2.9 Технологический процесс изготовления детали.

Мерительный инструмент		Штангенциркуль ШЦ- II-250-0,1 ГОСТ 166-99 Калибр- Пробка. 8133-0906 ГОСТ 14810-69	Штангенциркуль ШЦ- I-0-0,1 ГОСТ 166-99	Калибр Шпоночный Ø8 P9 ГОСТ 24110-80 Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1 ГОСТ 166-89
Режущий инструмент		Фреза торцевая Ø80 Р6М5 ГОСТ 9304-69 Сверло Центровочное Ø6,3 ГОСТ 14952-75	Резец проходной К01 4229-000 ГОСТ 21157-75 Резец контурный ГОСТ 20872-80 Резец канавочный ГОСТ 24107-84	Фреза Шпоночная Ø14 ГОСТ 9140-78 Материал Р6М5	Фреза Червячная однозаходная ГОСТ Материал Р6М5
Приспособление		Специальное с гидроприводом	Патрон повадковый ГОСТ 1668-71 центр вращающийся ГОСТ 13264-67	Приспособление для фрезерования	Патрон повадковый ГОСТ 1668-71 центр вращающийся ГОСТ 13264-67
Оборудование		Фрезерно-центровальный МР-71М	Токарный с ЧПУ 16К20Ф3	Шпоночно- Фрезерный 692М	Зубофрезерный 5К310
Эскиз обработки	Прокат
Наименование операции	Заготовительная	Фрезерно-центровальная	Токарная с ЧПУ	Шпоночно-фрезерная	Зубофрезерная
№	000	005	010	015	020

Продолжение таблицы 2.9

Мерительный инструмент	Калибр-пробка Колибр-резьбовой		Д151001.43.04. 00.00	3 Калибр-скоба ГОСТ 18362-73	Калибр-скоба ГОСТ 18362-73
Режущий инструмент	Сверло Р6М5 Ø12 Метчик Р6М5		Круг шлифовальный ПП500х60х203 ГОСТ 2424-83	Круг шлифовальный ПП500х60х203 ГОСТ 2424-83	Круг шлифовальный ПП500х60х203 ГОСТ 2424-83
Приспособление	Приспособление верления		Патрон поводковый ГОСТ 166-71 Центр неподвижный ГОСТ 13264-67	Патрон поводковый ГОСТ 166-71 Центр неподвижный ГОСТ 13264-67	Патрон поводковый ГОСТ 166-71 Центр неподвижный ГОСТ 13264-67
Оборудование	Вертикально-сверлильный 2Н125		Круглошлифо- вальный 3М150	Круглошлифо- вальный 3М150	Круглошлифо- вальный 3М150
Эскиз обработки
Наименование операции	Вертикально-сверлильная	Термическая	Круглошлифо вальная -	Круглошлифо-вальная	Круглошлифо-вальная	Контрольная
№	025	030	035	040	045	045

2.4 Расчёт припусков и межоперационных размеров

Значения припусков и операционных размеров приведены в таблице

Таблица 2.10 Припуски и операционные размеры

№ поверхности	Наименование поверхности	Переходы (операции)	Припуск Пi, мм	Допуск Ti, мм	Операционный размер
1	2	3	4	5	6
4	Наружная коническая Ø35мм	Заготовка	-	1,4	Ø37,26
		Точение черновое	1,7	0,25	Ø35,56
		Точение чистовое	0,25	0,1	Ø35,31	0,25	0,039	Ø35,06
		Шлифование окончательное	0,06	0,016	Ø35
10,13	Торцевая L=26	Заготовка	-	1,68	29±0,84
		Точение однократное	2х1,5	1,04	26±0,52
1,20	Торцевая L=212	Заготовка	-	3,7	205,6±1,85
		Точение однократное	2х18	2,3	202±1,15
6,18	Наружная цилиндрическая Ø40мм	Заготовка	-	1,4	Ø42,26
		Точение черновое	1,7	0,25	Ø40,56
		Точение чистовое	0,25	0,1	Ø40,31
		Шлифование предварительное	0,25	0,039	Ø40,06
		Шлифование окончательное	0,06	0,016	Ø40
12	Наружная цилиндрическая Ø65мм	Заготовка	-	1,6	Ø67
		Точение черновое	2	0,74	Ø65
9,15	Наружная цилиндрическая Ø50мм	Заготовка	-	1,6	Ø52
		Точение черновое	2,0	0,62	Ø50
22	Наружная M30х1,5	Заготовка	-	1,4	Ø31,7
		Точение черновое	1,7	0,62	Ø30

2.5 Расчет режимов резания и основного времени

Опе6рация 005Фрезерно-центровальная.

Исходные данные:

Станок МР71-М, приспособление - для фрезерования.

Материал режущей части фрезы Dфр-80мм Zфр=16 - Р6М5;

Сверло центровочное Dcв-6,3мм Р6М5;

Глубина резания максимальная: tmax= 1,8 мм.

1.       Переходы:

1).Закрепить, установить. Снять деталь;

).Фрезеровать два торца одновременно;

).Сверлить два центровочных отверстия одновременно.

Таблица 2.11

Проход	D	L	t	i	S	n	V	To
2	80	42,26	1	1	0,15 560	513	206	0,06
3	6,3	13,98	3,15	1	24	1214	19,78	0,38

Переход 2. Фрезерование торцов 1, 20.

Расчет режимов резания:

1) Выбор подачи: t=1 [ 7.с.69,72,73 ]

 Zm = 0,15 мм/зуб.

) Скорость резания:

Vтаб =250 м/мин;

 м/мин.

) Частота вращения шпинделя:

 об/мин.

13мм

мм

Корректируем по паспортным данным станка. Принимаем n = 480 об/мин.

) Мощность, необходимая для резания:

кВт.

) Минутная подача:

мм/мин

Корректируем минутную подачу по паспорту станка. Принимаем =820мм/мин.

) Находим фактическую скорость резания:

Уточняем подачу на зуб:

) Расчётная длина фрезерования:

42,26мм;

8) Расчет основного времени на фрезерование:

 мин.

Переход 3. Сверление центровых отверстий.

Исходные данные:

а) Глубина резания t = 3,15 мм.

б) Число ходов

в) Группа подачи -1.

Расчет режимов резания:

1)       Выбор подачи:

Так как  тогда: [ 7.с.107 ]

Sт = SФ = 0,20 мм/об.

2)       Скорость резания:

 таб = 24 м/мин;  [ 7.с.111 ]

 м/мин.

3)       Частота вращения шпинделя:

 об/мин.

Корректируем частоту вращения по паспорту станка. Принимаем n = 1000 об/мин.

4)       Мощность, необходимая для резания:

таб = 0,9 кВт.

5)       Минутная подача:

 мм/мин.

) Находим фактическую скорость резания: ;

.

7) Определяем длину рабочего хода:

 

) Расчет основного времени:

 мин.

Так как данный станок барабанного типа с последовательным действием, принимаем To=0,06мин.

Операция 010 Токарная с ЧПУ.

Исходные данные:

Модель станка - 16К20Ф3С39;

Материал режущей части резца Т15К6;

Переходы:

1.       Установить, снять заготовку;

2.       Точить цилиндрические поверхности 1,2,3 начерно;

.         Точить цилиндрические поверхности 1 начисто;

.         Переустановить, закрепить;

.         Точить цилиндрические поверхности 4,5,6,7 начерно;

.         Точить цилиндрические поверхности 5,6 начисто;

Переход 2.

1) Находим табличное значение подачи: [4.с.40]

Sтабл = 0,83 мм/об t = 2,0мм

) Находим фактическую подачу с учетом поправочных коэффициентов

Sф = 0,83× 1,0×1,0 ×1,0× 0,9 × 1,0 × 1,0 × 1,0 × 1,0 = 0,747 мм/об

) Находим табличную скорость и мощность резания

Vт = 140 м/мин Nт = 11,0 кВт [4.с.73]

)Определяем фактическую скорость резанья с учетом коэффициента.

.

) Определяем частоту вращения шпинделя по формуле:

6) Определяем фактическую мощность резания:

 Kn = 1,0

) Находим минутную подачу:

min

Sм = 0,747 × 466 = 460 мм/мин.

) Расчет основного времени работы по автоматическому циклу:

 мин.

=63,36

 мин.

Тсu-время на смену инструмента.

Тсг=5сек=0,08мин

Количество инструментов в наладке =2

Переход 3:

.Точить поверхность 1 начисто.

Sтабл. = 0,31 мм/об t = 0,125мм [4.с.46]

.

. Vтабл = 348 м/мин [4.с.81]

4.

.

.

. SM=SФ∙nmin=0,279∙1531=427мм/мин

.

 мин.

+= 200,25мм

 мин.

= 0,053+0,26=0,313мин.

Переход 4:

Переустановить закрепить.

Переход 5:

Точить поверхность 4,5,6,7 начерно.

1.t=1,0

Sтабл=0,83мм/об [4.с.40]

.

3.Vтабл = 153 м/мин ; nтабл- 10кВт [4.с.73]

.

.

.Nф=Nтабл∙KN∙

Nф=10∙1∙

КN=1; Nстанка= 10кВт ; Nф‹ Nстанка

. =0,747∙750=560,25мм/мин

.

= 302,06мм

0,28мин

мин.

 = 0,28+0,31=0,59мин.

Переход 6:

Точить поверхность 7 начисто.

1.       t=0,125 мм.

Sтабл = 0,31 мм/об [4.с.40]

2.

= 0,31∙1∙1∙1∙1∙0,8= 0,279 мм/об

.Vтабл = 348 м/мин [4.с.73]

4.

5.

. =0,279∙1531,2=427,20 мм/мин

.

=112,5

 мин.

=258,19

= 0,26+0,29=0,55мин.

1.      
Определяем время работы по автоматическому циклу на всю операцию.

Операция 015 Шпоночно-фрезерная.

Переходы:

. Снять, установить и закрепить заготовку.

. Фрезеровать паз

Материал заготовки - сталь 40Х ; ГОСТ4543-71

Режущий инструмент: Фреза шпоночная Р6М5 D = 8мм;

Станок - шпоночно-фрезерный 692М

Таблица 2.12

D	L	t	i	S	n	V	To
8	40	0,2	13	420	955	24	0,9

Переход 2

.Глубина и ширина фрезерования.

В=8мм, t=0,2 мм.

.Число проходов.

Принимаем i=13.

.Табличная скорость резанья (карта 198)

Скорость резания: Vт=24м/мин

Поправочные коэффициенты:

К zv=1

Расчетная скорость резания:

= =м/мин;

.Расчетный диаметр:

Расчетная частота вращения фрезы:

.Расчетная минутная подача:

Sm=420мм\мин

.Длинна резанья

L=40мм (по эскизу)

Lпв=(0,5…3) + t+(D-t) = 10мм

Lпер=0мм;

L=l+lпв+lпер=40+10+0=50мм.

.Основное время на обработку:

Операция 020 Зубофрезерная.

Переходы:

. Снять, установить и закрепить заготовку.

. Фрезеровать зубья согласно эскизу

Материал заготовки - сталь 40Х ; ГОСТ4543-71 170…190HB

Режущий инструмент: Фреза модульная червячная: Р6М5 D = 80мм; Lфр=71мм; Zфр =10

Число зубьев K=1; Модуль m=3мм (Класс точности В)

Станок - зубофрезерный 5К310

Расчет режимов резанья и основного времени

1.t=h=2,25∙3=6,77мм

.Sp=St∙Ks∙cosB (стр 148)

St=1,6мм/об Кз=1=1,6∙1=1,6 мм/об принимаем Sp=1,25 мм/об.

.Vp=Vt∙К1∙К2 (стр148)

Vt=40 м/мин: К1=1 ; К2=1,4

Vp=40∙1∙1,4∙56 м/мин

.D=Dфр=80

.

6. L=L+l1=26

L1=22

L=48

Операция 025 Вертикально-сверлильная

Переходы:

.Снять установить, закрепить заготовку.

.Сверлить отверстие 1

Материал заготовки - сталь 40Х ; ГОСТ4543-71 170…190HB

Режущий инструмент: Сверло спиральное Р6М5: Форма заточки H (нормальная)

Станок 2Н125

Расчет режимов резанья и основного времени

Таблица 2.13

D	L	t	i	S	n	V	To
30	40	15	1	420	955	24	0,9

.Число проходов i=1; глубина резанья t=D/2 = 12/2=6мм

.Группа подач - I,табличная подача Sтабл= 0,14-0,18 мм/об

Коэфициент Kks=1 (Карта 41)

Расчетная подача Sp= Sтабл∙Kls=0,16∙1=0,16мм/об

Принимаем по паспорту станка S=0,14мм/об

.Табличная скорость резанья Vтабл=37м/мин (карта 42)

Коэффициенты: Кмv=0,8;Klv=1; Knv=1

Расчетная скорость резания: Vp=37∙1∙0,8=29,6м/мин

.Расчетный диаметр D=12мм (по эскизу)

Расчетная частота вращения шпинделя:

Принимаем по паспорту станка n=710 об/мин

.Фактическая скорость резания:

.Определяем длину рабочего хода:

L=40мм (по эскизу) ; lпв= (0,5…2)+0,3 D=1+0,3∙12=5мм.

lпер = 1…3мм, принимаем lпер = 1

L=l+lпв+lпер=40+5+1=46мм

7.Основное время:

Переход 3

.Определяем подачу: S=1мм/об

.Табличная скорость резания Vтабл=14,5м/мин

.Частота вращения шпинделя = 385 об/мин

.Фактическая скорость резания V=31 м/мин

.Основное время:

Операция 035 Круглошлифовальная

Переходы:

1.       Установить и закрепить заготовку. Снять.

2.       Шлифовать поверхность 1 предварительно

.         Шлифовать поверхность 1 окончательно.

Исходные данные:

Материал заготовки - сталь 40Х, 170…190НВ.

Метод шлифования - с непрерывной радиальной подачей.

Станок круглошлифовальный мод.3М150.

Выбор характеристик шлифовального круга:

1) Размеры шлифовального круга:

Диаметр Dk = 500 мм (по паспорту станка)

Высота (ширина) Вк = 60 мм ( по паспорту станка)

Диаметр отверстия круга dk203мм (по стандарту)

) Принятая форма круга - ПП (плоский прямой)

Материал - 23А (электрокорунд белый)

) Характеристики круга:

Зернистость - 25 [3.с. 245, табл. 161]

Твердость - С2 [3.с. 249]

Номер структуры - 5 [3.с. 249, табл. 167]

Связка - керамическая К5 [3.с. 247]

Допустимая окружная скорость Vк = 35 м/с

Полное обозначение круга

ПП 500×40×203 23А 25Н С2 5 К5 35 м/с 1 кл. А ГОСТ 2424-83

Расчет режимов резания и основного времени

Таблица 2.14

D	L	t	i	S	n	Vм/с	To
	0,03	-	1		198	35	0,41

1.Расчетный диаметр заготовки Dз = d1= 40,06 мм

Табличная окружная скорость заготовки:

Vз = 20…40 м/мин [3.с. 301, табл. 55]

Принимаем Vз = 25 м/мин

Частота вращения заготовки

 (находится в паспортных пределах)

2. Табличная врезная (радиальная) подача на 1 оборот заготовки:

Sрад = 0,001…0,025 мм/об

Принимаем радиальную подачу:

Sрад = 0,002 мм/об

Скорость минутной врезной подачи:

 (находится в паспортных пределах)

3.Диаметры до и после обработки ( по исходным данным):

d1= 40,31 мм, d2 = 40,06 мм

Припуск на шлифование (на сторону):

Расчетная длина хода L = h = 0,125мм

.Число рабочих ходов i = 1

Коэффициент, учитывающий время на выхаживание:

K = 1,2…1,3

Принимаем K = 1,3

.Основное время на операцию:

Материал заготовки - сталь 40Х, 170…190НВ.

Метод шлифования - с непрерывной радиальной подачей.

Станок круглошлифовальный мод.3М150.

Выбор характеристик шлифовального круга:

1) Размеры шлифовального круга:

Диаметр Dk = 500 мм (по паспорту станка)

Высота (ширина) Вк = 60 мм ( по паспорту станка)

Диаметр отверстия круга dk203мм (по стандарту)

) Принятая форма круга - ПП (плоский прямой)

Материал - 23А (электрокорунд белый)

) Характеристики круга:

Зернистость - 10 [3.с. 245, табл. 161]

Твердость - С2 [3.с. 249]

Номер структуры - 5 [3.с. 249, табл. 167]

Связка - керамическая К5 [3.с. 247]

Допустимая окружная скорость Vк = 35 м/с

Полное обозначение круга

ПП 600×40×203 23А 25Н С2 5 К5 35 м/с 1 кл. А ГОСТ 2424-83

Расчет режимов резания и основного времени

Таблица 2.15

DLtiSnVм/сTo
	0,03	-	1		279	35	0,45

1.Расчетный диаметр заготовки Dз = d1= 40,06 мм

Табличная окружная скорость заготовки:

Vз = 30…50 м/мин [3.с. 301, табл. 55]

Принимаем Vз = 35 м/мин

Частота вращения заготовки

 (находится в паспортных пределах)

. Табличная врезная (радиальная) подача на 1 оборот заготовки:

Sрад = 0,005…0,015 мм/об

Принимаем радиальную подачу:

Sрад = 0,005 мм/об

Скорость минутной врезной подачи:

 (находится в паспортных пределах)

.Диаметры до и после обработки ( по исходным данным):

d1= 40,06 мм, d2 = 40 мм

Припуск на шлифование (на сторону):

Расчетная длина хода L = h = 0,003мм

.Число рабочих ходов i = 1

Коэффициент, учитывающий время на выхаживание:

K = 1,2…1,3

Принимаем K = 1,3

.Основное время на операцию:

Таблица 2.16

№Операции	D	L	t	i	S	n	Vм/с	To
040		0,03	-	1		279	35	0,45
045		0,03	-	1		226	35	0,38

2.6 Нормирование операции

Операция 005 Фрезерно-ценровальная

Исходные данные:

Обрабатываемый материал: сталь 40X.

Масса заготовки - 2,28кг.

Величина партии изделий .

Станок - фрезерно-центровальный мод. МР-71М.

Способ установки детали - в тисках ГОСТ 21167-75.

Расчет норм времени

.  [5.карта.9, поз.10]

.Определяем вспомогательное время [5.карта.31, поз.2]

=0,23 мин.

. - не определяем т.к. контроль не предусматривается. [5.карта.86, поз.68]

. К - не определяем, т.к.  не учитывается [5.карта.87, лист1/лист2]

5.

.Общее вспомогательное время на операцию:

.Определяем время на обслуживание рабочего места и отдыха в долях от оперативного время:

a обс.= 5% ; аотл=3,5%. [5.карта.85, поз.9;13]

. Определяем подготовительно-заключительное время:

Тпз=21мин [5.карта.32, поз.7]

.Норма штучного времени на операцию:

. Величина операционной партии изделий nоп = 137 шт (по исходным данным)

. Штучно - калькуляционное время:

Операция 010 -токарная с ЧПУ.

Масса заготовки:2,28кг

Установка заготовки в центрах с поводковым патроном.

Контроль диаметральных размеров штангенциркуль ШЦII-250-01 ГОСТ 166-89

Станок: токарный с ЧПУ 16К20Ф3

Тца.=1,90 мин.

.Вспомогательное время на установку и снятие заготовки.

Туст=0,85мин [6.карта 3 поз.16]

.Определение вспомогательного времени связанно с операцией - включение и выключение станка. tв1=0,04мин [6.карта 14 поз.3]

Открытие и закрытие оградительного считка tв2 =0,03мин [6.карта 14 поз.6]

Установка в заданное взаимное положение детали и инструмента по координатам х, у, z, и в случае необходимости произвести переналадку. tв3=0,32 [6.карта 141]

Проверка прихода детали в заданную точку после обработки, tв4 =0,15мин [6.карта 144]

tвсп = tв1+ tв2+ tв3+ tв4 = 0,04+0,03+0,32+0,15+0,54мин.

. Вспомогательное время на контрольные измерения.

tизм =0,16мин [6.карта 15 поз.148]

.Общее вспомогательное время на операцию

tв = туст + tвсп+ tизм =0,85+0,54+0,16=1,55мин.

.Процент времени на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности атех+аотл=7%[карта 16 поз.1]

.Норма подготовительно-заключительного времени.

Тпз=4+9+2+2+1,2+0,2+1+1,2+1,2+1,5+0,4+2,5+0,3=26,5мин

[карта 21 поз.1,2,3,4,7,13,27,28,29,30,31,33,34]

.Определение нормы штучного времени Тшт =(Тца+Тв)∙ 1∙= 3,7мин

.Определение нормы штучно-калькуляционного времени Тшк = Тшт += 3,7+=3,9мин.

Операция 020 Зубофрезерная.

1.       Определяем вспомогательное время на операцию , мин

 [6.к.47cтр.132]

2.       Определяем время на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности.

= 4,5% =4% [6.к64], [6.к88]

. Определяем норму штучного времени , мин

=4,93мин.

 =4,04мин

 =0,5мин

5.       Определяем подготовительно-заключительное время на партию деталей

=24+3+2,5+7=36,5 мин. (карта 65 поз. 1,7,10,11) [6.k28c.131]

6.      
Определяем штучно калькуляционное время

:

Операция 025 Вертикально-сверлильная

1.Определяем вспомогательное время на операцию , мин

 (карта 2,поз.2)

.  (карта 24 поз.1)

. =0 т.к. контроль не предусматривается.

. К=0 т.к. контроль не предусматривается.

.Тп=tп+tизм∙К=0,07+0=0,07мин

. Общее вспомогательное время на операцию.

Тв=Туст+Тп=0,35+0,07=0,42мин

.= 5%

.Тпз=10+7=17мин (карта 1,14)

. =4%

.Норма штучного времени на операцию:

= 1,16мин

. Величина операционной партии изделий Поп=137шт (по исходным данным)

. Штучно-калькуляционное время:

Операция 035 Круглошлифовальная.

Исходные данные:

Масса заготовки 2,28 кг

Установка заготовки - в центрах с хомутиком

Величина операционной партии изделий Поп =137 шт

Контроль диаметрального размера - скобой

Станок круглошлифовальный мод. 3М153М (наибольший диаметр устанавливаемой заготовки 140 мм)

Подача - автоматическая.

Расчет норм времени

Основное время То = 0,45мин

1.  Туст = 0,28 мин [5.карта.9, поз.10]

2.       tп = 0,7 мин [5.карта.31, поз.2]

3.       tизм = 0,09 мин [5.карта.86, поз.68]

tизм < То (0,09 < 0,45), но в данном случае время на измерения в норму включаем.

4.  К = 1 [5.карта.87, лист1/лист2]

5.       Суммарное вспомогательное время на переход:

Тп = tп + tизм · К = 0,7+0,09 · 1 =0,16 мин

6.  Общее вспомогательное время на операцию:

7.      

Тв = Туст + Тп = 0,28 + 0,16 =0,44 мин

8.  аобс = 9 % [5.карта.85, поз.9;13]

Тп.з = 7+6+1+7=21 мин [5.карта.32, поз.7]

9.  Норма штучного времени на операцию:

10.     Величина операционной партии изделий nоп = 137 шт (по исходным данным)

11.     Штучно - калькуляционное время:

Таблица 2.17 Нормативы времени.

№ операции.	Наименование операции.		Тв, мин.	% времени на технологическое обслуживание, отдых и личные надобности.	Тшт, мин.	Тпз, мин.	Тшт.к, мин.
005	Фрезерно-центровальная	0,06	0,57	7	0,67	21	0,82
010	Токарная с ЧПУ	1,90	1,55	7	3,7	26,5	3,9
015	Шпоночно-фрезерная	0,90	0,31	7	1,27	24	1,45
020	Зубофрезерная	4,04	0,5	8,5	4,93	36,5	5,19
025	Вертикально- Сверлильная	0,65	0,42	9	1,16	17
035	Круглошлифо-вальная	0,45	0,44	10	1,99	21	2,14
040	Круглошлифо-вальная	0,45	0,44	10	1,99	21	2,14
045	Круглошлифо-вальная	0,38	0,36	10	1,92	21	2,07

Тшт.к, на Термическую операцию составляет 5% от суммы Тшт.к по всем операциям:

Итого: Штучно калькуляционное время на изготовление одной детали составило 19,28мин.

3. Конструкторская часть

3.1 Конструирование станочного приспособления

.1.1 Силовой расчет приспособления

Проектируемое приспособление предназначено для фрезерования шпоночного паза на шпоночно-фрезерной операции.

Исходные данные для расчета:

содержание операции: фрезерование шпоночного паза

способ базирования заготовки: цилиндрической поверхностью= 25мм на опорную призму с< α =90º

- режимные параметры обработки из п.2.5:=2,5мм;i = 13;Sм = 420мм/мин; n=955мин-1; V=24м/мин; Sz = 0,24мм/зуб

Для определения величины требуемой силы зажима разрабатываем схему действия силы на заготовку.

Рисунок 3.1 Схема действия сил на заготовку.

Анализируем схему.

Со стороны шпоночной фрезы на заготовку действуют силы Рz, Рх, Ру, сдвигающие ее относительно опорной призмы.

Этим силам противодействуют:

со стороны зажимного элемента сила зажима W, прижимающая заготовку к опорной призме;

силы трения Wf в местах контакта базовой поверхности заготовки с зажимным и опорным элементами, удерживающими ее от сдвига.

При действии всех сил заготовка должна находиться в равновесии.

Учитывая способ базирования заготовки, характер и направление действия на нее всех сил, а также надежность закрепления, величину требуемой силы зажима заготовки рассчитываем по формуле:

Wсум=(К · √Рz2+Рх2+Ру2) / f1 +f2/sinα/2,

где К-коэффициент заноса1,f2 - коэффициенты трения в местах контакта базовой поверхности заготовки с зажимным и опорным элементами соответственно.

α - угол призмы в градусах; α = 900

Принимаем f 1=f2 =0,16 -при контакте обработанной поверхности заготовки с опорой и зажимным элементом

К = Ко · К1 · К2 · К3 · К4 · К5 · К6,

К0 =1,5-гарантированный коэффициент заноса

К1 =1- при чистовой обработке

К2=1,6...1,8- коэффициент, учитывающий затупления шпоночной фрезы при фрезеровании стали;

Принимаем К2=11,7

К3 = не учитывается при непрерывном фрезеровании

К4 =1,0-при использовании пневмоцилиндра двухстороннего действия

К5- не учитывается пи механизированном зажиме

К6-не учитывается при отсутствии момента, поворачивающего заготовку относительно опоры

К=1,5 · 1 · 1,7 · 1=2,55

Главную составляющую силы резания берем из п.2.5.

Рz =263,6Н

Величины остальных составляющих силы резания радиальной Ру и осевой Рх устанавливаем из соотношения с главной составляющей Рz.

Ру=(0,3...0,4) Рz. [4,т.42,с.292]

Рх =(0,5...0,55) Рz.

Ру=0,4 Рz. = 0,4 · 263,6=105,44Н

Рх =0,55 Рz = 0,55 · 263,6 =144,98Н

Рассчитываем силу W по формуле.

=2,55 · √263,62+144,982+105,442 / 0,16+0,16/0,707 = 2105Н

3.1.2 Описание конструкции и принципа действия

Анализируем исходные данные

Тип производства - среднесерийное

Тип привода - механизированный

Расчетная величина зажимной силы W=2105Н. выбираем тип зажимного механизма и привода. Для приспособления, работающего в условиях среднесерийного производства с требуемой величиной зажимной силы, принимаем рычажный зажимной механизм с передаточным отношением сил i =1,67

Выбираем тип привода.

Принимаем механизированный пневматический привод с пневмоцилиндром двухстороннего действия.

Разрабатываем схему действия сил в приспособлении.

Рисунок 3.2 Схема действия сил в приспособлении.

Передача сил со штока на заготовку будет производиться по схеме: шток-рычаг-заготовка.

На основании схемы действия сил по известной силе W определяем величину расчетной исходной силы на штоке пневмоцилиндра D.

Для рычажного зажимного механизма величина силы, действующей со стороны штока на рычаг рассчитываем по формуле:

=W /i · ŋ,

где ŋ -КПД рычажного зажимного механизма, принимаем ŋ = 0,95

= 2105/1,67 · 0,95=1327Н

Зная величину силы, развиваемой на штоке пневмоцилиндра двухстороннего действия, определяем расчетный диаметр пневмоцилиндра D.

Для пневмоцилиндра 2-х стороннего действия при подаче сжатого воздуха для зажима в бесштоковую полость.

Q= D2 /4 · ŋ · ς, Н,

где ς - давление сжатого воздуха, Па

ŋ - КПД пневмоцилиндра из формулы

=√4 · Q/ · ς · ŋ,мм

Принимаем ς -0,4МПа = 0,4 · 106 Па, ŋ =0,95

= √4 · 1324/3,14 · 0,4 · 106 · 0,95 = 0,0667м=66,7мм

Принимаем стандартную величину диаметра пневмоцилиндра:D=100мм

3.2 Конструирование и расчет режущего инструмента

Выбираем конструкцию резца с механическим креплением многогранной пластины. Для обеспечения главного угла в плане и заданных режимов резания применяем резец канавочный с пластиной и подкладкой.

. В качестве материала для державки резца выбираем углеродистую сталь 50 с σв=650МПа и допустимым напряжением на изгиб σп = 200МПа.

. Сила резанья Pz определяется по формуле:

Pz= 9,81∙Cpz∙txpz∙Kpz

Pz= 9,81∙340∙2015∙0,830,45∙1=3399,3H. (СТМ2,т.17,с269)

. Ширина прямолинейного сечения державки резца определяется по формуле:

в= =  =13,37мм

Принимаем по стандарту СТ СЭВ 153-75 большое сечение державки b=16мм.

Выбор державки резца: h=1,6∙16=25,6; h=25мм.

1.       Проверяем прочность и жесткость державки резца, максимальная нагрузка, допустимая прочность резца:

Pzmax  =  = 5550Н

Максимальная нагрузка, допускаемая жесткость резца:

Pzжес =  где: ƒ=0,1мм - допустимая стрела прогиба резца; Е=20000Н-Модуль упругости материала державки резца; L=60мм- вылет резца; J-момент инерции прямоугольного сечения державки.

Pzжес =  =  = 20800мм4

Pzжес = = 577кгс\мм2

Резец обладает достаточными прочностью и жесткостью, т.к. выполнено условие

Pzдоп ›P‹Pzжес 555›340‹577 кгс

Основные размеры принимаем по стандарту:

Рабочая высота резца h=25мм;

Ширина державки резца b=16мм;

Длинна резца L=125мм.

При сечении срезаемого слоя F=Ts, t-глубина резания; S-подача; F=3,5∙0,14=0,49мм.

Резец должен иметь диаметр описанной окружности пластины: D=18мм.

Выбираем материал резца:

Для пластины - твердый сплав T15K6, Форма II ГОСТ 19063-80, для клина штифта - сталь 45, для винта - сталь 45, головку винта калить до HRC, 30-35. Технические требования по резцу выбираем по гост ГОСТ 21492-76.

3.3 Конструирование и расчёт мерительного инструмента

Калибр - скоба

Ø40K6( )

.Определения предельных отклонений вала.

еs= +0,018

еi= +0,002

.Расчет предельных размеров вала.

Dmax=d+es= 40+0,018=40,018= d+ei= 40+0,002=40,018

3.Определение отклонений и допуска для калибра скобы, мм;

Z1 =3,5=0,0035мкм.

H1=4=0,004мкм.

Y1=3=0,003мкм.

. Расчет предельных и исполнительных размеров калибр скобы.

P-ПР=dmax-Z1=40,018-0,0035=40,0145мм.

P-ПPисп=(P-ПРмин)+Н140,0125+0,004=1,015мм.

P-ПPmin=dmax-Z1- - 40,018-0,0035 ----- =40,0125мм.ПРизм = dmax+Y1= 40,018+0,003= 40,021мм.

Р-НЕ=dmin=40,002НЕисп=(P-НЕmin+H1 = 40+0,004=1,015

Р-НЕmin= dmin- --- = 40,002- 0,004 =40

4. Проектирование участка механического цеха

4.1 Расчёт количества оборудования и его загрузки

Количество станков на операции

Сì = (tшкi*N+Di) / Fдo*Kз, ст., [10, с.74]

где; tшкi- время обработки детали на операции, мин.; Di - дозагрузка на операции, час; Кзо = 0,8 - среднеотраслевой коэффициент загрузки универ-сальных станков в среднесерийном производстве ; Fдo = 3850 час - эффек-тивный годовой фонд времени работы оборудования.

Операция 005

С005 = (0,82*7000/60+5000)/3850*0,8 = 1,65 ст.

Расчетное число станков Ср005 = 2 ст. Коэффициент загрузки станков на операции 005 Кз005 = С005 / Ср005 = 1,65/ 2= 0,88. Принятое число станков Сп005 = Ср005 = 2ст.

Таблица 4.1. Расчет количества станков на операциях.

Операция	tшкi мин.	Di ст-час.	Ci	Срi	Кзi	Спi	Ки	КзiКи
005 Фрезерно-центроваьная	0,82	5000	1,65	2	0,82	2	1	0,82
Токарная с ЧПУ	3,9	23000	6,76	7	0,94	7	1	0,94
Шпоночно-фрезерная	1,45	6000	2,01	3	0,67	3	1	0,67
Зубофрезерная	5,19	16000	5,39	6	0,89	6	1	0,89
Вертикально-сверлильная	0,65	8000	2,62	3	0,87	3	1	0,87
Круглошлифовальная	6,35	15000	5,11	6	0,85	6	1	0,85
Итого	18,36	-	23,45	-	-	27	-	-

Средний коэффициент загрузки станков:

Кз.ср = Σ(Спì*КзiКи) / ΣСпì.

Кз ср = (1,65+6,67+2,01+5,39+2,62+5,11)/ 28=0,84.

4.2 Планирование участка. Определение площадей

Состав производственного участка определяется характером изготовляемого изделия, видом технологического процесса, объёмом производства.

На участке располагается оборудование, предназначенное для выполнения, технологического процесса обработки детали. Контрольное отделение, складские помещения, которые являются вспомогательными.

Для среднесерийного производства принимаем групповой способ размещения станков по видам обработки ( токарные, фрезерные, сверлильные, шлифовальные и т.д.)

Ширину пролёта между колоннами принимаем L=18м и шагом колонн t=12м. Высота здания 6м. Место рабочего у станка обозначаем кружком диаметром 500мм

Определяем размер главного проезда Lпр=2500мм, предназначенного для транспортирования материалов, заготовок, и движения людей. Перемещение заготовок производим с помощью электрокар, так как вес заготовки менее 10кг. Для обслуживания участка используем кран-балку грузоподъёмностью 5 т.

Станки располагаем вдоль пролёта, группу круглошлифовальных станков располагаем в поперечном направлении для лучшего использования площади участка.

В соответствии с технологическим процессом располагаем на данном механическом участке места для мастера и контролёров площадью не менее  каждое.

По плану участка площадь участка составляет: S=670

Sy=Sпр+Sвсп+Sсл=432+129,6+108=670м2

Sпр - производственная площадь

Sпр = Спр∙Sср=16∙27=432м2

Cпр - принятое количество станков

Sпр - средняя площадь на 1 станок

Sвсп-25-35% от Sпр=0,3∙432=129,6

Sсл-25-30% от Sпр=0,25∙432=108

В целях соблюдения пожарной безопасности в цехе запрещается: курить в местах, не отведённых для этой цели; загромождать проходы и проезды, подступы к водоисточникам, пожарным лестницам, средствам пожаротушения, электросиловым установкам и вентиляционным камерам.

При работе на шлифовальных станках рабочие должны пользоваться защитными очками и экранами;

При выполнении шлифовальной операции рабочий находится сбоку от шлифовального круга;

Обязательное использование спецодежды, волосы заправляются под головной убор, рукава куртки застёгиваются;

При слесарной операции необходимо использовать тиски для зажима детали;

Стружку с рабочего места убирать специальными щётками;

При токарной операции для смены патрона необходимо пользоваться подкладкой;

При сверлильных операциях использовать зажимные приспособления.

К противопожарной технике безопасности можно отнеси:

необходимость противопожарных преград внутри помещения, наличие противопожарного оборудования;

наличие средств пожаротушения;

пути эвакуации людей из помещения в случае пожара.

Необходимо, чтобы все рабочие изучили и усвоили правила безопасной работы, при соблюдении которых можно предупредить и полностью предотвратить несчастные случаи и создать условия для высокопроизводительной работы.

При несоблюдении правил техники безопасности здоровью работающего может быть нанесён вред. Работники обязаны соблюдать дисциплину труда, правильно применять коллективные и индивидуальные средства защиты. Несоблюдение инструкций по охране труда является нарушением трудовой и технологической дисциплины.

Лица, нарушающие инструкцию, несут ответственность в дисциплинарном или судебном порядке в зависимости от характера и последствий нарушений.

4.3 Техника безопасности на участке

В машиностроительном производстве существуют нормы техники безопасности и охраны труда.

Основными направлениями государственной политики в области охраны труда являются:

принятие и реализация законов и иных актов, целевых и отраслевых программ улучшения условий труда;

государственное управление охраной труда;

государственный надзор и контроль по соблюдению требований охраны труда;

содействие общественному контролю по соблюдению правил и законных интересов работников в области охраны труда;

расследование несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний;

защита законных интересов работников, пострадавших от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний;

установление компенсаций за тяжёлую работу и работу с вредными или опасными условиями труда;

установление порядка обеспечения работников средствами индивидуальной и коллективной защиты, а также санитарно-бытовыми помещениями и устройствами, лечебно-профилактическими средствами за счёт средств работодателя.

В данном дипломном проекте применены технические и организационные средства, обеспечивающие безопасность и безвредность условий труда обслуживающего персонала и окружающей среды.

Для безопасности эксплуатации электрооборудования на механических участках цехов применяют системы сигнализации. Для рабочих существуют нормы техники безопасности при работе с оборудованием. В местах работы должны находиться набор необходимых средств для оказания первой помощи (аптечный шкаф), плакаты о правилах оказания первой помощи, производства искусственного дыхания и наружного массажа сердца. Плакаты и правила должны быть вывешены на видных местах.

5. Экономическая часть

.1 Расчет капитальных затрат

К капитальным затратам относятся капитальные вложения в основные фонды и нормированные оборотные средства.

КЗ = Коф + Коб, руб.

технологический вал передаточный калькуляция себестоимость

где Коф - капитальные вложения в основные фонды, руб.; Коб - капитальные вложения в оборотные средства, руб.

5.1.1 Определение капитальных вложений в основные фонды

Капитальные вложения в основные фонды определяются как сумма вложений по видам основных фондов, участвующих в процессе производства заданных деталей с учетом дозагрузки.

Коф = Сто+Сос+Сзд+Синв+Стр., руб.

где Сто - капитальные вложения в технологическое оборудование (первоначальная стоимость станков), руб; Сос - капитальные вложения в технологическую оснастку, руб; Сзд - стоимость производственной площади, руб; Синв- стоимость производственного инвентаря, руб.; Стр - капитальные вложения в подъёмно-транспортное оборудование. руб.;

Капиталовложения в технологическое оборудование Сто принимаются равными суммарным затратам на все станки и закалочные установки участка, которые приведены в сводной ведомости оборудования.

Таблица 5.1. Сводная ведомость технологического оборудования. [13, с107]

Станки	Модель станка.	Количество станков, шт.	Мощность электродвигателей, квт.		Цена станка, руб.	Общие затраты на станок с монтажом, руб.	Общие затраты на все станки с монтажом. 106руб
			Одного станка	Всех станков.
Фрезерно-центровальный	МР-71М	2	10	20	780 500	897 575	1 795 150
Токарный с ЧПУ	16А20Ф3С39	7	10	70	2 250 000	2 587 500	18 112 500
Шпоночно-фрезерный	692М	3	2,3	6,9	581 000	668 150	668 150
Зубофрезерный	5К310	6	5	30	791 000	909 650	5 457 900
Вертикально-сверлильный	2Н125	3	2,2	6,6	262 640	302 036	906 108
Круглошлифовальный	3М150	6	4	24	890 400	1 023 960	6 143 760
Итого (станки)	-	27	-	157,5	-	-	33 083 568
Закалочная установка	-	2	75	150	750000	862 500
Всего	-	29	-	307,5	-	-	34 808 568

Примечание: стоимость доставки и монтажа оборудования составляет 15 % его стоимости; число закалочных установок составляет 5% от числа станков.

Таблица 5.2 Капиталовложения в основные фонды.

Вид основных фондов	Расчет	Капвложения, руб.
Технологическое оборудование	Таблица 5.1	34 808 568
Оснастка	Сос = 0,1Сто	3 480 856,8
Подъёмно-транспортное оборудование	Стр = 0,01Сто	348 085,6
Производственный инвентарь	Синв = 0,015(Сто+Сзд)	562 328,52
Здание	Сзд = Sy*Цзд	2 680 000
Итого	Σпп1-5	44 489 838,92

Примечание: цена 1 м2площади здания составляет Цзд = 4000 руб.

Годовые амортизационные отчисления рассчитаются по виду основных фондов по формуле:

Аг = Соф*На/100,руб.

где Соф - капитальные вложения в основные фонды данного вида, руб. На - го-довая норма амортизации, %.

Амортизация металлорежущих станков:

Аг = Сто* На *к1 /100,руб.

где Сто - первоначальная стоимость станков, руб; к1 - коэффициент, учитывающий класс точности станка.

Таблица 5.3 Сводная ведомость основных фондов и амортизационных отчислений.

Группа основных фондов	Капитальные вложения, руб.	Норма амортизации, %	Коэффициент к1	Амортизационные отчисления, руб.
Технологическое оборудование: - станки класса точности Н; -станки с ЧПУ. -закалочная установка.	34 808 568 14 971 068 18 112 500 1 725 000	5 6,7 10	1,3 1,5 -	973 119,42 182 030,25 172 500
Здание (помещение)	2 680 000	1,2	-	32 160
Подъёмно-транспортное оборудование	348 085,6	5	-	17 404,28
Оснастка.	3 480 856,8	20	-	733 672,65
Производственный инвентарь	562 328,52	9,1	-	54 386,6
Итого	44 489 838,92	-	-	2 165 273,2

Величина амортизационных отчислений на 1 вал-шестерню с дозагрузкой

Аг1 = Аг / Nг, руб

Аг1 = 2 165 273,2/ 234 201 = 9,25 руб.

5.1.2 Определение капитальных вложений в оборотные средства

Расчет капитальных вложений в оборотные средства. [10, с 54]

Размер капитальных вложений в оборотные средства определяется как сумма частных нормативов по видам оборотных средств.

Коб = Нобщ = Ном +Нвм +Нмп+Ннп +Нгп+Нрбп+Нпм, руб.,

где Ном-норматив оборотных средств в запасах основных материалов, руб; Нвм - норматив оборотных средств в запасах вспомогательных материалов, руб.; Нмп - норматив оборотных средств в запасах малоценных предметов, руб; Ннп - нор-матив незавершенного производства, руб; Нгп - норматив оборотных средств в запасах готовой продукции, руб; Нрбп -норматив расходов будущих периодов, руб.; Нпм - норматив прочих материальных ценностей., руб.

Норматив по отдельному виду оборотных средств исчисляется на основании их среднего однодневного расхода (выпуска) и средней нормы запаса в днях.

Ноб = Соб* Зп / 360 = Роб* Зп, руб,

где: Соб - годовой размер затрат на определенный элемент оборотных средств, руб.; Роб - среднедневной расход (выпуск) по смете затрат на производство по данному элементу затрат, руб.; Зп - средняя норма запаса для данного элемента оборотных средств, дн.

Норматив производственных запасов основных материалов

Ном = 26 666 127*30 / 360 = 2 222 177 руб.

Таблица 5.4 Ведомость малоценных предметов.

Наименование	Расчет	Сумма, руб.
Малоценный инструмент	10000 руб. на единицу оборудования	290 000
Быстроизнашивающийся инвентарь	2500 руб. в год на 1 работающего	167 500
Хозяйственный инвентарь	1500 руб. в год на 1 работающего	100 500
Итого	-	558 000

Общий норматив оборотных средств или потребность в оборотных средствах равен сумме частных нормативов, рассчитанных по основным элементам оборотных средств. Результаты расчета сводим в таблицу 5.5.

Таблица 5.5 Норматив оборотных средств.

Наименование статей запасов	Годовой расход (выпуск), руб.	Однодневный расход, руб.	Запас в днях	Норматив оборотных средств, руб.
Основные материалы	26 666 127	74972	30	2 222 177
Вспомогательные материалы	533 322	1481	60	88 860
Малоценные предметы	558 000	1550	120	186 000
Незавершенное производство	31 114 774,8	86 430	3	259 290
Готовая продукция	31 114 774,8	86 430	2	172 860
Расходы будущих периодов	-	-	-	466 721,62
Прочие материальные ценности.	-	-	-	237 713
Итого	-	-	-	3 633 621

Примечание: норматив расходов будущих периодов равен 1,5% производственной себестоимости годового выпуска деталей. Норматив прочих материальных ценностей составляет 7% от суммы нормативов по 6 первым статьям.

Капитальные затраты составляют

КЗ = (44,48 +3,63)106 = 48,11*106руб.

5.2 Расчет текущих затрат

.2.1 Определение затрат на основные материалы

Стоимость основного материала (сталь 40Х ГОСТ4543-88) за вычетом реализуемых отходов на годовой объем выпуска деталей с учетом дозагрузки и транспортных расходов определяем по формуле

Мг= Мд * Nг, руб. [13, с144]

где Мд = 113,86 руб - стоимость стали на одину ваш-шестерню; Nг - годовой объем выпуска деталей с учетом дозагрузки, шт;

Nг = N + (Д* 60 / Σtшт-к), шт.

где Ктр=1,05 - коэффициент, учитывающий время на термическую операцию; Σtшт-к= 18,36 мин - трудоёмкость вал-шестерни; Д= 73 000 час - дозагрузка станков участка.

Nг = 7000 + (73 000*60 / 18,36*1,05) = 234 201 шт.

Мг = 113,86*234 201 = 26 666 127 руб.

Стоимость вспомогательных материалов составляет

Мв = 0,02Мг = 0,02*26 666 127 =533 322,54 руб.

5.2.2 Определение фонда оплаты труда

5.2.2.1 Определение численности работающих на участке

[12, с.132]

Общая списочная численность станочников на участке

Чпр = ∑Сп*Fдо*КзКи*Ксп /Fдр*Км, чел.,

где Fдр = 1750 час - эффективный годовой фонд времени станочника; КзКи = 0,84 - коэффициенты загрузки и использования станков среднесерийного производ-ства; Км =1,4 - средний коэффициент многостаночного обслуживания; Ксп = 1,1-коэффициент среднесписочного состава

Чпр = 27*3850*0,84*1,1 / 1750*1,4 = 40 чел.

Численность термистов Чтр = 0,05Чпр,чел.

Чтр = 0,05*40= 2 чел.

Средний тарифно-квалификационный разряд основных рабочих - 3,0.

Численность вспомогательных рабочих устанавливается в процентном отношении от числа основных рабочих участка. Для среднесерийного производства это соотношение составляет 33,8%:

Чвр=0,338*Чпр*Ксп = 0,338 (40+2)1,1 = 16 чел. [14, c.89]

Средний тарифно-квалификационный разряд вспомогательных рабочих - 4. Численность инженерно-технических работников, служащих и младшего обслуживающего персонала принимаем в процентном отношении: ИТР - 16 % от общего числа станков Читр = 0,16*27 = 5чел; служащих и младший обслуживающий персонал 2% от общей численности рабочих:

Ч сл = 0,02 (Чпр + Чвр) = 0,02 (42+16) = 2 чел.;

Ч моп = 0,02 (Чпр + Чвр) = 0,02 (42+15) =2 чел. [12, c 113]

Таблица 5.6.Ведомость списочного состава работающих на участке. [ 13,с 114 ]

Наименование категории работающих	Количество работающих	Отношение к общему числу работающих, %
Инженерно-технические работники.	5	7,5
Служащие	2	3
Основные рабочие	42	62,6
Вспомогательные рабочие	16	23,8
Младший обслуживающий персонал	2	3
Итого	67	100

5.2.2.2 Определение заработной платы работающих на участке

Фонд оплаты труда производственных рабочих состоит из фондов оплаты труда рабочих-сдельщиков за изготовление годового объёма заданных деталей и рабочих-повременщиков за отработанное время дозагрузки

Расходы на основную заработную плату производственных рабочих - сдельщиков определяются по формуле:

ЗПо с = Тс сд*Σtшт к* Кп*N*Км / 60, руб

Где Тс сд =15,00 руб - часовая тарифная ставка, соответствующая среднему разряду рабочих-сдельщиков; Кп =1,8- коэффициент, учитывающий размер премии.

Таблица 5.7.Часовые тарифные ставки рабочих участка.

Категории рабочих	Часовая тарифная ставка по разрядам, руб.
	2	3	4	5
Основные рабочие - сдельщики	12,98	15,00	17,32	19,57
Основные рабочие - повременщики	12,36	14,28	16,49	18,64
Вспомогательные - повременщики	11,75	13,57	15,66	17,70

ЗПо с =15,00*18,36*1,05*1,4*7000 / 60 = 47 231,1 руб.

Расходы на основную заработную плату основных рабочих - повременщиков определяется по формуле:

ЗПо п = Тс пв*Д*Кп, руб.

Где Тс пв = 14,28руб - часовая тарифная ставка, соответствующая среднему квалификационному разряду рабочих - повременщиков; Кп =1,8.

ЗПо.п = 14,28* 73000*1,8 = 1 876 392 руб.

Фонд основной заработной платы производственных рабочих

ЗПо.пр = ЗПо.с + ЗПо.п = 47 231,1 + 1 876 392 = 1 923 560,1руб.

Основная заработная плата на одну деталь с дозагрузкой

ЗПо1= ЗПо.пр / Nг =1 923 560,1/ 234 201 = 8,22 руб.

Фонд оплаты труда производственных рабочих

ФОТпр = ЗПо пр* Кд, руб.,

где Кд =1,27- коэффициент дополнительной заработной платы.

ФОТпр = 1 923 560,1*1,27 =2 442 921,327 руб.

Расходы по заработной плате на изготовление червяка с дозагрузкой

ФОТпр1 = ФОТпр / Nг =2 442 921,327 / 234 201 = 10,43 руб.

Расчет фонда оплаты труда ИТР, служащих и МОП, вспомогательных рабочих.

ИТР, служащие и МОП оплачиваются по должностным окладам в соответствии со штатным расписанием предприятия. Годовой фонд оплаты труда этих категорий работников определяется

ФОТi =12*Омi*Чi*Кп*Кд, руб.

Таблица 5.8.Ведомость месячных окладов и размера премии.

Категория, работающих	Численность, Ч чел	Оклад, Омi руб.	Кп
ИТР	5	10000	1,8
Служащие	2	6500	1,5
МОП	2	4500	1,15

ФОТитр =12*10000*5*1,8*1,27 = 1 371 600 руб

ФОТсл = 12*6500*2*1,5*1,27 = 297 180 руб

ФОТмоп = 12*4500 *2*1,15*1,27 = 157 734 руб

Фонд оплаты труда вспомогательных рабочих

ФОТвр.= Тс в*Чвр*Fдр*Кп*Кд, руб.,

где: Тсв =15,66 руб. / час - тарифная ставка среднего разряда вспомогательных рабочих.

ФОТвр = 15,66 *16*1750*1,8*1,27 =845 290 руб.

Расчет фонда оплаты труда ИТР, служащих, и рабочих и МОП сводим в таблицу 5.9.

Таблица 5.9.Расчет фонда оплаты труда

Категория работающих	Фонд оплаты труда ФОТ, руб.	Страховые взносы СВ	Общий фонд оплаты труда, руб.
Основные рабочие	2 442 922	635 159,72	3 078 081,72
Вспомогательные рабочие	845 290	219 775,4	1 065 065,4
ИТР	1 371 600	356 616	1 728 216
Служащие	297 180	77 266,8	374 446,8
МОП	157 734	40 750,84	198 484,84
Итого	5 114 726	1 329 568,76	-

Примечание: СВ =0,26ФОТ.

Среднемесячная заработная плата одного работающего

ЗПрщ = 5 114 726/12*67 = 6 361,59 руб

5.2.3 Затраты на электроэнергию для термической операции

Затраты на электроэнергию для термической операции определяются по формуле

Зэт = Цэ*Nтр*kc*Кз ср*Fдо, руб.,

где Nтр=75 квт - установленная мощность термической установки; kc=0,6 - коэффициент спроса генераторов ТВЧ; Цэ = 2,2 руб/квт - цена электроэнергии; Кз ср = 0,84 - средний коэффициент загрузки оборудования

Зэт = 2,2*150*0,6*0,84*3850 = 640 332 руб.

Затраты на воду в закалочных установках определяются из расчета часовой потребности воды qв =5 м3

Звт = Цв*Стр*qв*Кз ср*Fдо, руб.,

где Стр =1- количество закалочных установок; Цв=10,95 руб/м3- цена воды.

Звт = 10,95*2*5*0,84*3850 =354 123 руб.,

Общие затраты на энергию на технологические цели

Зэ = Зэт + Звт = 640 332 +354 123 = 994 455 руб.

Затраты на энергию на технологические цели в расчете на одну деталь

Зэ1 = Зэ / Nг = 994 455 / 234 201= 4,25 руб.

5.3 Калькуляция себестоимости и смета затрат на производство

Расчет калькуляции себестоимости детали с дозагрузкой представлен в таблице. [1, с 51]

Таблица 5.10 Калькуляция себестоимости вала-шестерни с дозагрузкой.

№	Наименование статей затрат	Расчет	Сумма, руб.	В процентах к итогу
1	Основные материалы за вычетом отходов.	-	113,86	50,26
2	Энергия на технологические цели	-	4,25	1,87
3	Фонд оплаты основных рабочих	-	10,43	4,60
	а) основная заработная плата	-	8,22	-
4	Страховые выплаты	26% п.3	2,14	0,94
5	Амортизационные отчисления	9,25	4,07
6	Общепроизводственные расходы	750%п3а	61,65	27,20
7	Общехозяйственные расходы.	250 %п.3а	20,55	9,06
8	Производственная себестоимость.	Σ пп 1-7	222,13	-
9	Коммерческие расходы.	2,0% п 8	4,45	1,96
10	Итого: текущие затраты (ТЗ):	Σ пп 8,9	226,58	100
	в том числе - удельные переменные затраты З1 пер:	Σ пп 1-4,6,9	196,78	-

Таблица 5.11.Определение цены детали с дозагрузкой.

№	Наименование статей затрат	Расчет	Сумма, руб.
1	Полная себестоимость (текущие затраты ТЗ)	Таблица 5.10	226,58
2	Планируемая прибыль.	30% п 1	67,98
3	Оптовая цена предприятия (Цо)	Σ пп 1,2	294,56
4	Налог на добавленную стоимость	18% п 3	53,02
5	Оптово-отпускная цена.	Σ пп 3,4	347,58

Смета затрат на производство определяет всю сумму расходов производства на годовой объём выпуска вал-шестерней с дозагрузкой.

Таблица. 5.12 Смета затрат на производство

Наименование элементов затрат	Сумма, руб.
Основные материалы за вычетом отходов	26 666 127
Фонд оплаты труда производственных рабочих с СВ	3 078 081,72
Энергия на технологические цели	994 455
Общепроизводственные расходы	14 438 491,65
Амортизационные отчисления	2 166 359,25
Общехозяйственные расходы	4 812 830,55
Итого по смете:	52 156 345,17
- в том числе постоянные затраты З пос	6 979 189,8

5.4 Расчет экономической эффективности производства

Основными показателями экономической эффективности производства являются:

точка безубыточности; [ 15, с 103,247]

чистый дисконтированный доход,

индекс доходности;

внутренняя норма доходности;

срок окупаемости затрат;

среднегодовая рентабельность производства

Точка безубыточности характеризуется следующими показателями.

1. Пороговое количество

ПК = Зпос / (Ц о- Зпер ), шт.,

где: 3пос. - постоянные затраты, руб.; з пер. - удельные переменные затраты, руб.; Цо - оптовая цена предприятия, руб.

ПК = 6 979 189,8/ (294,56-196,78) = 71 376 шт.

. Порог рентабельности

ПР = ПК*Цо = 71 376 *294,56=21,02*106 руб.

. Запас финансовой прочности

ФП = В - ПР = 68,98*106-21,02*106 = 47,96*106 руб.

где В = Nг*Цо =234 201*294,56 = 68,98*106руб.- выручка от реализации деталей.

. Маржа безопасности МБ = Nг - ПК = 234 201-71 376 = 162 825 шт.

Чистый дисконтированный доход ЧДД - разница между дисконтированной прибылью и дисконтированными капитальными затратами.

ЧДД = ( В - ТЗ ) α - КЗ = ( В - ТЗ ) / (1+Е) ti - КЗ, руб.,

где α =1/ (1+Е) ti - коэффициент дисконтирования; Е = 8% - норма дисконта; ti - номер временного интервала; ТЗ = 53,06*106 - текущие затраты, руб.

Таблице.5.13 Определение чистого дисконтированного дохода.

Номер временного интервала,ti	Коэффициент дисконтирования, ά	Капитальные затра-ты,106 руб.	Дисконтированная выручка, 106руб	Дисконтированные текущие затраты, 106 руб.	Чистый дисконтированный доход, 106 руб.	Чистая текущая стоимость, 106 руб.
0	1	-48,11	-	-	-48,11	-48,11
1	0,926	-	63,87	49,13	14,74	-33,37
2	0,857	-	59,11	45,47	13,64	-19,73
3	0,794	-	54,77	42,12	12,56	-7,17
4	0,735	-	51,43	38,99	12,44	+5,27
Итого			229,18	175,71	+5,27	-

Чистый доход ЧД = ( В - ТЗ )*α, руб.

ЧД = (229,18-175,71)*106 = 53,47*106 руб.

Индекс доходности ИД ИД = ЧД / КЗ = 53,47*106 / 48,11*106 =1,11

Внутренняя норма доходности ВНД

ВНД = [Е+*100 + ЧДД+ / (ЧДД+ - ЧДД- ) ] / 100.,

где Е+ - величина дисконта, при котором ЧДД принимает последнее положительное значение; ЧДД+ - последнее положительное значение ЧДД; ЧДД - первое отрицательное значение ЧДД.

Таблица 5.14 Значения ЧДД при изменении величины Е.

Норма дисконта, Е.	0,08	0,1	0,5
Чистый дисконтированный доход ЧДД, 106 руб.	+5,27	+1,5	-4,5

ВНД = [0,1*100 + 1,5*106 / (1,5+4,5)106 / / 100 = 0,1025.

Срок окупаемости проекта

Ток = ti + [ ЧТС - / ( ЧТС - - ЧТС + ],год,

где:ti - номер временного интервала, при котором ЧТС принимает последнее отрицательное значение; ЧТС - последнее отрицательное значение ЧТС; ЧТС+ -первое положительное значение ЧТС.

Ток = 3+[-7,17/ -7,17- 5,27) ] = 3,57 год.

Среднегодовая рентабельность проекта Rсг = (ИД / Ток)*100%.

Rсг = (1,11 / 3,57)*100 =31,09 %.

5.5 Технико-экономические показатели участка

Рассчитанные технико-экономические показатели представлены в таблице 5,15

Таблица 5.15.Сводная ведомость технико-экономических показателей.

№	Наименование показателей	Единица измерения	Числовое значение
1.	Годовой объем выпуска заданной детали	шт.	7000
2.	Годовой объем выпуска с учетом дозагрузки	шт.	234 201
3.	То же	106руб.	68,98
4.	Численность работающих	чел.	67
5	Выработка на одного рабочего	шт.	5576
6.	То же	106руб.	1,64
7.	Фонд оплаты труда	руб.	5 114 726
8.	Среднемесячная зарплата одного работающего	руб.	6 361,59
9.	Количество оборудования	шт.	29
10.	Общая стоимость оборудования	106руб.	34 808 568
11.	Средняя загрузка оборудования	-	0,84
12.	Капитальные затраты	руб.	48,11
13.	Фондоотдача	руб./руб.	1,55
14.	Фондовооруженность	106руб.чел	1,05
15	Общая площадь участка	м.2	670
16	Общая мощность оборудования	кВт.	307,5
17.	Цена детали	руб.	294,56
18.	Порог рентабельности	руб.	21,02
19.	Пороговое количество	шт.	71 376
20	Чистый дисконтированный доход	106руб.	5,27
22	Индекс доходности	-	1,15
23	Внутренняя норма доходности	%	10,25
24	Среднегодовая рентабельность	%	31,09
25	Срок окупаемости проекта	год.	3,57

Фондоотдача

Фо = В / Коф,

где: В - объем выпуска продукции (выручка), руб.; Коф - капитальные вложения в основные производственные фонды, руб.

Фо = 68,98 / 44,48 = 1,55 руб / руб.

Фондовооружённость труда:

Фв = Коф / Чпр,

Фв = 44,48 / 42 = 1,05*106 руб./чел.

Выработка одного рабочего

П = В / Чпр,

П = 68,98/42 = 1,64 *106 руб./ чел.

П = 234 201 / 42 = 5576 шт / чел.

Проект является эффективным так как:

положительное значение чистого дисконтированного дохода ЧДД=5,27*106 руб., может приносить прибыль в установленном размере;

индекс доходности ИД=1,11 >1.

внутренняя норма доходности ВНД=10,25% превышает установленную Е=8 %, что делает проект привлекательным для инвесторов;

большая разность между фактическим объемом выпуска деталей Nг=346760 шт. и пороговым количеством ПК= 71 376 шт. свидетельствует о финансовой устойчивости производства.

Литература

1.     Добрыднев И.С. Курсовое проектирование по предмету «Технология машиностроения»: Учеб. пособие для техникумов по специальности «Обработка металлов резанием». М.: Машиностроение, 1985г 184с., ил.

2.       А.Ф. Горбацевич. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Минск, «Высшая школа», 1975г. 88с. С ил.

.         Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2 Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова.-4-е изд. перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1986. 496с., ил.

.         Режимы резания для токарных и сверлильно-фрезерно-расточных станков с ЧПУ. Справочник под ред. В.И. Гузеева М.: Машиностроение, 2005

.         Общемашиностроительные нормативы времени для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Часть 1.

.         Общемашиностроительные нормативы времени для технического нормирования работ на универсальных и специальных станках с ЧПУ.

.         Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Часть 1.

8. Нефёдов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту: Учебное пособие для техникумов по предмету «Основы учения о резании металлов и режущий инструмент». - 5-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение., 1990г.

.       А.В. Макаров, В.П. Борискин, С.А. Сергеев «Проектирование и производство заготовок», Старый Оскол, 2008.

10.     Л.И. Гамрат-Курек « Экономическое обоснование дипломных проектов ». М., Высшая школа, 1985

.         Г.Н. Мельников, В.П. Вороненко «Проектирование механосборочных цехов». М., Машиностроение, 1990

.         Н.А. Нефедов «Дипломное проектирование в машиностроительных техникумах». М., Высшая школа, 1986.

13. О.И. Волков, В.К. Скляренко «Экономика предприятия». М., ИНФРА-М, 2002

. В.Ю. Шишмарев, Т.И. Каспина «Машиностроительное производство». М., АCADEMA, 2004.

. «Экономика и организация производства в дипломных проектах ». П/р. К.М. Великанова. Ленинград, Машиностроение.