Проект участка по изготовлению детали 'Корпус' ЦФ 8.171.727 электронного микроскопа РЭМ-108

Вид работы:

Дипломная (ВКР)
Предмет:

Другое
Язык:

Русский
,
Формат файла:
MS Word

4,22 Мб
Опубликовано:

2012-08-20

Все дипломные работы по другим направлениям

Скачать дипломную работу Читать текст online Заказать дипломную
*Помощь в написании! Посмотреть все дипломные работы

Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.

Проект участка по изготовлению детали 'Корпус' ЦФ 8.171.727 электронного микроскопа РЭМ-108

Содержание

Введение

. Анализ служебного назначения машины, узла, детали. Описание ее конструктивных особенностей и условий эксплуатации

.1 Описание конструктивных особенностей микроскопа РЕМ-108

.2 Описание конструктивных особенностей источника электронов и его корпуса ЦФ 8.171.727

. Анализ технических требований на изготовление детали

. Определение типа производства и организационных условий работы

. Анализ технологичности конструкции детали

. Анализ существующего или типового технологического процесса. Формирование задач проектирования

. Выбор способа получения заготовки и разработка технических требований к ней

. Разработка оптимального варианта маршрутного технологического процесса

.1 Расчет припусков на механическую обработку

.2 Расчет технологических размерных цепей

.3 Выбор и обоснование способов обработки элементарных поверхностей

.4 Анализ и обоснование схемы базирования и закрепления заготовки

.4.1 Анализ и обоснование схемы базирования и закрепления заготовки на операции 010 - Токарная с ЧПУ

.4.2 Анализ и обоснование схемы базирования и закрепления заготовки на операции 025 - Токарная с ЧПУ

.4.3 Анализ и обоснование схемы базирования и закрепления заготовки на операции 075 - Сверлильно-фрезерно-расточная

.5 Составление варианта технологического маршрута

.6 Обоснование и выбор моделей металлорежущих станков

.7 Обоснование выбора станочных приспособлений, металлорежущего и измерительного инструментов

.8 Расчет режимов резания

.8.1 Расчет режимов резания для операции 010 - Токарная с ЧПУ

.8.2 Расчет режимов резания для операции 025 - Токарная с ЧПУ

.8.3 Расчет режимов резания для 075 - Сверлильно-фрезерно-расточная

.9 Техническое нормирование операции

.9.1 Техническое нормирование операции 010 - Токарная с ЧПУ

.9.2 Техническое нормирование операции 025 - Токарная с ЧПУ

.9.3 Техническое нормирование операции 075 - Сверлильно-фрезерно-расточная

. Проектирование станочного приспособления

.1 Уточнение цели технологической операции

.2 Разработка и обоснование схемы базирования

.3 Расчет сил закрепления

.4 Расчет пневмоцилиндра

.5 Схема приспособления

.6 Разработка технических требований на изготовление приспособления

.7 Описание устройства и принципа действия приспособления

. Проектирование контрольно-измерительного приспособления

.1 Уточнение цели технологической операции

.2 Выбор и обоснование схемы измерения

.3 Определение условий, в которых будет эксплуатироваться КИП

.4 Выбор и обоснование метода измерения

.5 Выбор и обоснование средства измерения

.6 Эскизное проектирование

.6.1 Разработка кинематической схемы КИП

.6.2 Разработка функционального узла

.6.3 Определение точности изготовления и сборки разработанных функциональных узлов

.6.4 Расчет фактической суммарной погрешности КИП

.7 Устройство и принцип действия КИП

. Проектирование режущего инструмента

.1 Конструирование Т-образной фрезы

.2 Технические требования

.3 Устройство спроектированной фрезы

. Научно-исследовательская часть. Технологические возможности сборных комбинированных шлифовальных кругов

. Охрана труда

.1 Характеристика проектируемого участка

.2 Анализ опасностей, возникающих на проектируемом участке

.3 Мероприятия по снижению опасностей

.4 Анализ вредностей, возникающих на проектируемом участке

.5 Экологизация

.6 Расчет местного освещения

. Организационная часть. Структура управления предприятием

. Экономическая часть

.1 Расчет потребного количества оборудования на участке

.2 Расчет численности промышленно-производственного персонала

.2.1 Расчет действительного годового фонда времени работы

.2.2 Расчет численности производственных рабочих

.2.3 Расчет численности вспомогательных рабочих

.2.4 Расчет численности инженерно-технических работников (ИТР) и МОП

.3 Расчет потребной производственной площади и построение схемы планировки участка

.4 Расчет стоимости основных фондов

.5 Планирование себестоимости продукции

.5.1 Расчет стоимости основных материалов, транспортно-заготовительных расходов и возвратных отходов

.5.2 Расчет фондов заработной платы

.6 Калькуляция себестоимости детали

. Строительная часть

Выводы

Литература

Введение

Машиностроение, представляющее новую технику всем отраслям народного хозяйства, определяет технический прогресс страны и сказывает решающее влияние на создание материальной базы нового общества. В связи с этим его развитию всегда предавалось и предается первостепенное значение.

Технический прогресс в машиностроении характеризуется не только улучшением конструкций машин, но и непрерывным совершенствованием технологии из производства. В настоящее время важно качественно дешево и в заданные плановые сроки с минимальными затратами живого и общественного труда изготовить машину, применив современное высокопроизводительное оборудование, инструмент, технологическую оснастку, средства механизации и автоматизации производства. От принятой технологии производства во многом зависят долговечность и надежность работы выпускаемых машин, а также экономика их эксплуатации. Совершенствование технологии машиностроения определяется потребностями производства необходимых обществу машин. Вместе с тем развитие новых прогрессивных технологических методов способствует конструированию более совершенных машин, снижению их себестоимости и уменьшению затрат труда на их изготовление.

Массовый выпуск машин стал возможным в связи с развитием высокопроизводительности методов производства, дальнейшее повышение быстроходности, точности, мощности рабочих давлений, температур, коэффициенты полезного действия, износостойкости и других показателей работы машин было достигнуто в результате разработки новых технологических методов и процессов. Общая компоновка и конструированное оформление машины оказывают существенное влияние на технологию ее производства. Общепризнано, что разработку конструкции машины нельзя производить без учета технологии ее изготовления.

Совершенство конструкции машины характеризуется ее совершенствованием современному уровню техники, экономичностью в эксплуатации, а также тем, в какой мере учтены возможности использования наиболее экономичных и производительных технологических методов ее изготовления, применительно к заданному выпуску и условиям производства. Конструкцию машины, в которой эти требования учтены, называют технологичной. Улучшая технологичность конструкции, можно увеличить выпуск продукции при тех же средствах производства и сократить себестоимость ее изготовления. Недооценка технологичности конструкции часто приводит к корректировке рабочих чертежей изделия после их составления, к уменьшению сроков подготовки и дополнительным издержкам производства. Недостаточная технологичность конструкции изделий может быть основным препятствием на пути автоматизации их производства.

Создание непрерывных производств с их полной автоматизацией обуславливает включение в потоки механической обработки и сборки разнородных технологических процессов (литья, обработки давлением, термической обработки и пр.). Это определяет комплектность технологии машиностроения и тесную связь различных технологических областей. Нельзя также решать технологические задачи без учета организации и экономики производства.

Развитие технологии механической обработки и сборки, и ее направленность обуславливаются стоящими перед машиностроительной промышленностью задачами совершенствования технологических процессов. Изыскания и изучения новых методов производства, дальнейшего развития и внедрения комплексной механизации и автоматизации производственных процессов на базе достижений науки и техники, обеспечивающих наиболее высокую производительность труда при надлежащем качестве и наименьшей себестоимости продукции.

1. Анализ служебного назначения машины, узла, детали. Описание ее конструктивных особенностей и условий эксплуатации

.1 Описание конструктивных особенностей микроскопа РЕМ-108

Растровый электронный микроскоп РЭМ-108 предназначен для исследования рельефа поверхности различных объектов в твердой фазе и определение элементного состава объектов методом рентгеновского микроанализа по энергиям квантов характеристического рентгеновского излучения в двух режимах: высокого вакуума и низкого вакуума.

Основные достоинства РЭМ-108:

высококачественное электронно-оптическое изображение поверхности проводящих и диэлектрических объектов без специального приготовления в режимах вторичных (ВЭ) и отраженных электронов (ОЭ), (см. примеры на рисунках 1.1,1.2, 1.3);

быстрый и точный качественный и количественный микроанализ системой энергетической дисперсии высокого разрушения;

конструкция вакуумной системы, обеспечивающая два рабочих режима вакуума в камере объектов: высоковакуумный и низковакуумный регулируемый для исследования диэлектрических объектов, простая и удобная их смена с помощью управляющей программы;

высокоэффективный детектор ОЭ типа сцинтиллятор-ФЭУ;

оригинальная объективная линза с разделительной диафрагмой для дифференциальной откачки камеры объектов и электронной пушки;

управляющий ПК PENTIUM VI, обеспечивающий управление вакуумной и электронно-оптической системами, системой энерго-дисперсионного рентгеновского микроанализа, механизмом перемещения объектов, а также визуализацию и сохранение изображений и спектров;

программное управление выполнено в ОС WINDOWS XP и обеспечивает удобный интуитивный интерфейс управления микроскопом и системой микроанализа манипулятором «МЫШЬ» в оконном режиме;

монитор визуального наблюдения TFT, размером 18,1 дюйма;

документирование изображений и спектров высокоразрешающим принтером.

Рисунок 1.1 - Пример изображения на мониторе визуального наблюдения

Электронно-оптическая система

- электронная пушка с термоэмиссионным вольфрамовым катодом с механической и электромагнитной юстировкой;

жесткоцементированные двухлинзовая конденсорная система и объективная линза;

привод для быстрой смены и установки на электронно-оптическую ось апертурой диафрагмы;

двухъярусная растровая отклоняющая система, восьмиполюсный стигматор, система электромагнитного перемещения растра.

Механизм перемещения объектов

максимальный диаметр образца не менее 50мм и высотой до 40мм;

перемещение по координатам Х и У не менее 25м, шаг не более 0,5 мкм, дискретность позиционирования не хуже 1 мкм;

перемещение по координате Z на 60мм;

Рисунок 1.2 - Пример изображения на мониторе визуального наблюдения

вращение на 360;

наклон в сторону детектора от -20 до +60;

перемещение по координатам Х и У - вручную и с помощью двигателей, установленных вне вакуума; перемещение по остальным координатам вручную;

программное управление перемещением по координатам Х и У.

Рисунок 1.3 - Пример изображения на мониторе визуального наблюдения

Вакуумная система и система напуска газа в камеру объектов

-высокопроизводительный(660 л/мин) диффузионный насос с водяной ловушкой и низким обратным потоком паров;

два высокопроизводительных и малошумящих форнасоса;

форвакуумная ловушка на форвакуумной линии для режима низкого регулируемого вакуума.

Особенности детектора отраженных электронов

-высокая разрешающая способность;

хороший контраст от атомного номера;

Возможность работы с малыми токами, при низком ускоряющем напряжении.

Детекторы электронов

-детектор вторичных электронов (типа сцинтиллятор световод ФЭУ);

детектор отраженных электронов (типа сцинтиллятор-ФЭУ, материал сцинтиллятора УАР: Се).

Техническая характеристика РЭМ-108

Разрешающая способность микроскопа не более:

во вторичных электронах в режиме высокого вакуума - 4нм

в отраженных электронах в режиме низкого вакуума - 6нм

Диапазон регулировки ускоряющего напряжения - от 0,5 кВ до 30 кВ

Диапазон регулировки увеличения - от 15 крат до 300000 крат

Разрешающая способность рентгеновского энергетического канала на линии Mn Ka - не более 143 эВ

диапазон анализируемых элементов:

в высоковакуумном режиме - от до

в низковакуумном режиме - от до

предельное остаточное давление в коло - не более Па

диапазон регулировки давления в камере

объектов в низковакуумном режиме - от 1 Па до 270 Па

Функциональные возможности и режимы работы ВКУ:

-развертка электронного зонда по большому и малому полям, с возможностью установки зонда в отмеченную маркером на изображении точу;

вращение и электронное перемещение реестра;

отображение символьной информации об ускоряющем напряжении, увеличении, рабочем отрезке, отображении масштабной метки и ее длины;

электронная индикация линейных размеров объектов;

обработка изображения дифференцированием, г-коррекцией;

сохранение увеличения изображения при изменении ускоряющего напряжения и рабочего расстояния;

автояркость, автоконтраст;

полуавтоматическое стигмирование;

полуавтоматическая юстировка пушки;

Формат изображения - 1280х960 элементов.

1.2 Описание конструктивных особенностей источника электронов и его корпуса ЦФ 8.171.727

Основополагающим звеном электронного микроскопа РЭМ-108 является источник электронов (электронная пушка) - узел колонны электронного микроскопа, к которому предъявляются жесткие требования на изготовление.

Электронная пушка предназначена для создания узкого потока ускоренных электронов с энергией до 50 кэВ. В состав пушки входит источник электронов - катод в виде шпильки. Катод накопляется постоянным током и испускает электроны, которые ускоряются до высоких энергий (до 50 кэВ). Устройство для создания такого потока электронов, называемое катодным узлом и состоит из катода и управляющего электрода.

Катодный узел крепится на проходном высоковольтном изоляторе. Проходной высоковольтный изолятор с катодным узлом помещается в камере в виде металлического цилиндра. Электронный пучок может проходить (существовать) только в глубоком вакууме, поэтому внутренний объем в камере откачивают до высокого вакуума.

Металлическая камера в виде цилиндра изготавливается из электротехнической стали; является одновременно вакуумной камерой и наружным электроном, магнитным и электрическим.

Толщина стенки камеры выбрана из условий защиты обслуживающего персонала от возможных ионизационных излучений, которые могут возникнуть внутри камеры при взаимодействии электронного пучка с материалом анода.

Проходной высоковольтный изолятор с катодным узлом для того, чтобы электронный пучок шел по центру (по оси), камеры, устанавливается с жесткими дисками. Внутренний объем камеры (ее стенки) из вакуумных условий должны быть обработаны до высокой точности. С точки зрения высоковольтной техники стенки полируются, чтобы не было разрядов.

Наружная поверхность камеры с эстетической точки зрения покрывается декоративным покрытием и слоем эмали. В верхней части корпуса высоковольтного изолятора находится изолирующая жидкость для изоляции корпуса от высокого напряжения. В боковой части корпуса находится отверстие выхода высоковольтного кабеля на источник питания. Конструктивные размеры камеры выбраны с точки зрения высокого напряжения и общей компоновки нижней части колон.

Рисунок 1.4 - Схема базирования детали «Корпус»

Таблица 1.1 - Таблица соответствий

Связи	Степени свободы
1,2,3	III,IV,V	УБ
4,5	I,II	ДОБ
6	VI	ОБ

Таблица 1.2 - Матрица связей

XYZ
001УБ
110
110ДОБ
000
000ОБ
001

Поверхность 8 является установочной базой, потому как именно она определяет взаимное расположение детали и станка, а также определяет местонахождение детали в узле. Поверхности 8,1,26 являются основными конструкторскими базами, так как определяют положение корпуса в электронном микроскопе.

Поверхности 17,18,16,19,15,23,24,25,13,12,11,10,20,21,22,28 - вспомогательные поверхности, так как относительно этих поверхностей базируются другие детали. Относительно поверхностей 9 и 11 базируется проходной высоковольтный изолятор, поверхностей 12,14 базируется крышка корпуса, а относительно поверхностей 16,17,18,19 принимает необходимое положение катодный узел.

Поверхности 2,3,6,9,31,32,30,5,14,4,27,29 - свободные поверхности, потому как не контактируют с другими поверхностями и определяют только лишь размеры и геометрическую форму детали, а также ее массу, твердость и др. параметры.

2. Анализ технических требований на изготовление детали

Анализируя технологичность конструкции по применяемому материалу необходимо отметить, что сталь 10880, ГОСТ 11036-75 имеет удовлетворительную обрабатываемость. Применение более дешевого материала не целесообразно, т.к. это неизбежно приведет к снижению механических свойств материала, а соответственно поломке детали и всего механизма.

Сталь 10880:

Плотность	7,85кг/м. куб.
Назначение	для применения в магнитных цепях электрических аппаратов и приборов
Свариваемость	без ограничений
Химический состав, %	C-до 0,035; Si-до 0,3; Mn-до 0,3; S-до 0,03; P-до 0,02; Cu-до 0,3
Механические характеристики:
Состояние	НВ
Горячекатаная	270	162	0,1	24	235
Калиброванная	350	210	0,15	4	260

Электротехническая сталь выпускается в виде листов и узкой ленты толщиной 0,05-1мм, а также в виде сортового проката (круг или квадрат) различных размеров. Обычно эти стали поставляются в отожженном состоянии. Широкое применение находят высококачественные холоднокатаные электротехнические стали, характеризующиеся удельными потерями. Для снятия механических напряжений, возникающих при изготовлении деталей магнитопроводов, проводят дополнительный кратковременный отжиг при . Некоторые стали поставляют в неотожженном виде; в этом случае для обеспечения заданного уровня магнитных свойств после механической обработки необходимо проводить термическую обработку деталей.

В данном случае Сталь 10880 является оптимальным материалом для детали «Корпус», которая способна обеспечить необходимые технические требования для создания нужных условий работы всего изделия в общем.

Технические требования (условия) на изготовление детали определяются ее служебным назначением и механическими свойствами обрабатываемого материала. На основе анализа рабочего чертежа можно заключить, что имеющихся проекций и сечений достаточно, они правильно размещены согласно существующим стандартам, на всех поверхностях обозначены исходные данные: размеры, их точность и шероховатость, проставлены нужные технические требования на изготовление детали.

Очевидно, что чертеж выполнен согласно ЕСКД и полностью отвечает действующим стандартам: ГОСТ 2.109-73. Основные требования к чертежам. ГОСТ 2.305-68. Изображения- виды, разрезы, сечения. ГОСТ 2.307-68. Нанесение размеров и предельных отклонений. ГОСТ 2789-73, ГОСТ 2.309-73. Шероховатость поверхности. Параметры, характеристики и обозначения. ГОСТ 24643-81. Допуски формы и расположения поверхностей. Числовые значения.

На чертеже детали «Корпус» указана база Ж, относительно которой представлены два основных требования: требование отклонения от перпендикулярности торца корпуса размером ,и требование соосности размера относительно базы Ж. (см. Рис.2.1)

Рисунок 2.1 - Основные требования на изготовление детали

Требование отклонения от перпендикулярности торца корпуса необходимо соблюдать, чтобы в дальнейшем сама деталь могла правильно сбазироваться в узле относительно второй части корпуса. А требованием соосности будет контролироваться отклонение эксцетриситента для дальнейшей установки во внутрь детали катодного узла и правильного его базирования по центру детали.

Также внутренняя поверхность детали по размеру подвергается обработке полированием для дальнейшей возможности образования высоковакуумной среды внутри корпуса, что необходимо для создания электронного пучка и чтобы не образовывались разряды. На наружную поверхность корпуса с эстетической точки зрения наносится экоротивное покрытие и слоем эмали. Поверхность Л в боковой части корпуса предохраняется от покрытия эмалью. Поверхность И покрывается эмалью RAL 7047 II-YI. Конструктивные размеры камеры (корпуса) выбраны с точки зрения высокого напряжения и общей компоновки нижней части колонн.

Согласно техническим требования по ОСТ 4ГО.070.014 на детали не допускаются: трещины, расслоения материала, следы коррозии, заусенцы, рваные и острые кромки; забоины, сколы, вмятины и риски, выходящие за пределы классов шероховатости поверхностей.

Неуказанные на чертеже детали предельные отклонения размеров отверстий- , валов-, остальных - . Острые кромки должны быть притуплены радиусом не более 0.3мм или фаской не более 0.3мм под углом . Резьба на детали должна быть чистой и полной. Рванины и выкрашивания на поверхности резьбы не допускаются, если они выходят за пределы среднего диаметра или их длина больше общей длины резьбы.

В целом чертеж детали содержит все необходимые и достаточные требования для обеспечения работоспособности детали и узла в целом.

3. Определение типа производства и организационных условий работы

Тип производства и соответствующая ему форма организации работ определяет характер технологического процесса и его построение.

Годовая программа выпуска деталей:

где N - годовая программа выпуска изделий, = 140 шт.;- количество деталей в изделии, m = 1 шт.;

b- количество запчастей, b = 0.

Тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций К_З.О., который показывает отношение всех различных технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению в течение месяца к числу рабочих мест:

где SО - суммарное число различных операций;

SР - число рабочих подразделений, выполняющих операции.

Штучно-калькуляционное время мы берем из базового технологического процесса и заносим в таблицу 3.1.

Расчетное количество станков по операциям:

где F_д - действительный годовой фонд времени работы оборудования, F_д=2070 час. [6, табл. 2, с. 22];

ŋ_з.н.ср.. - усредненное значение нормативного коэффициента загрузки оборудования [6, с. 10],

Число рабочих мест Р находим путем округления до ближайшего большего целого числа полученного значения m_p: Р=1. Результатами расчетов для остальных механических операций представим в таблицу 3.1.

Фактический коэффициент загрузки оборудования рабочего мест:

Количество операций, выполняемых на рабочем месте:

Определяем ∑Р, ∑О, ∑Т_ш-к и результаты расчетов заносим в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 - Определение типа производства

Номер операции	Наименование операции	Р, шт.О, шт.
1	2	3	4	5	6	7
020	Фрезерная	0,15	0,013	1	0,013	61,54
030	Токарная с ЧПУ	0,161	0,014	1	0,014	57,14
040	Токарная	1,5	0,13	1	0,13	6,15
070	Токарная	0,6	0,051	1	0,051	15,69
085	Сверлильно-фрезерно-расточная	0,5	0,042	1	0,042	19,05
110	Фрезерная	0,28	0,024	1	0,024	33,33
130	Координатно-расточная	0,6	0,051	1	0,051	15,69
150	Токарная	0,15	0,013	1	0,013	61,54
-3,941-9-270,13

Коэффициент закрепления операций определяем по формуле:

Полученное значение коэффициента (20 < К_з.о.< 40) соответствует мелкосерийному типу производства [11, с. 11].

Партию запуска определим по формуле:

Принимаю партию запуска

Мелкосерийное производство приближается по своим технологическим особенностям к единичному производству. Этому типу производства присуща большая номенклатура выпускаемых изделий, сравнительно небольшой объем выпуска и большое количество выполняемых на различных рабочих местах операций. Коэффициент закрепления операций определяется отношением числа всех различных технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению в течение месяца, к числу рабочих мест. В соответствии с ГОСТ 3.1108-74 коэффициент закрепления операций составляет для мелкосерийного типа производства - свыше 20 до 40 включительно.

Номенклатура на предприятии мелкосерийного типа производства колеблется от десятков до сотен наименований повторяющихся изделий. В нем, как и в единичном производстве, применяют преимущественно универсальное оборудование, в том числе с ЧПУ универсальный режущий и измерительный инструмент, приспособления - преимущественно универсальные (изредка специальные).

В качестве исходных заготовок используется прокат, литье в земляные формы по деревянным моделям, штамповка и свободная ковка. Применение разметки - широкое. Требуемая точность достигается в основном методом пробных ходов и промеров либо автоматического получения размеров на настроенном станке (станке с ЧПУ).

Технологическая документация и техническое нормирование подробно разрабатываются для наиболее сложных и ответственных заготовок при одновременном применении упрощенной документации и опытно-статического нормирования простейших заготовок. Классификация рабочих преимущественно высокая. Каждому виду производства свойственны соответствующие формы организации работы. Для мелкосерийного типа производства основная форма организации работы - по видам оборудования. В этом случае станки располагают по признаку однородности обработки, т. е. создают участки станков, предназначенных для одного вида обработки, токарных, сверлильных, фрезерных.

4. Анализ технологичности конструкции детали

Технологичной называется такая конструкция детали, обработка которой возможна с максимальной производительностью труда и минимальной себестоимостью. Каждая деталь должна изготавливаться с минимальными трудовыми и материальными затратами. Эти затраты можно сократить при правильном выборе варианта технологического процесса, его оснащения, механизации и автоматизации, применения оптимальных режимов обработки и правильной подготовки производства.

Общая технологичность конструкции изделия может быть оценена следующими показателями:

1) Базирование и закрепление, а также простановка размеров на чертеже детали;

2) трудоемкость конструкции, т. е. время, затрачиваемое на изготовление детали;

) коэффициент использования металла при изготовлении детали;

) степень использования стандартных деталей и сборочных единиц;

) коэффициенты средней точности и шероховатости поверхностей детали;

) коэффициент унификации поверхностей детали.

Базирование и закрепление:

С точки зрения базирования деталь является технологичной, потому как конструкция достаточно проста, что не требует дополнительных специальных приспособлений на механические операции. Контактными технологическими базами могут служить торцы детали, внутренние цилиндрические поверхности.

Простановка размеров:

На чертеже детали все размеры проставлены в соответствии с ЕСКД, являются удобочитаемыми. В целом все размеры проставлены технологично.

Взаимозаменяемость:

Данная деталь не взаимозаменяема.

Нетехнологичные конструктивные элементы:

Закругление на внутренней цилиндрической поверхности размером R2. При его обработке необходим специальный станок, режущий инструмент. Возможна поломка режущего инструмента при обработке этой поверхности.

Для расчета коэффициентов шероховатости и точности заполняем таблицу 4.1.

Таблица 4.1 - Параметры точности и шероховатости поверхностей детали

Наименование поверхности	Номер поверхности	Количество поверхностей	Точность, квалитет
1	2	3	4	5
1 Наружные цилиндрические диаметры:
16021122,5
13541122,5
45232141,25
3625192,5
2 Внутренние цилиндрические диаметры:
13661122,5
1287192,5
10091120,32
10022192,5
103111122,5
106141122,5
10615172,5
112161122,5
132,5171132,5
3 Особенные поверхности:
Отв. М4-7Нх8-10	33	4	7	2,5
Отв. М3-7Нх10-12	34	4	7	2,5
5,5263142,5
Отв. М4-7Нх6-8	35	2	7	2,5
Отв. М105х1,5-7Н	11	1	7	2,5
4 Торцы и другие линейные размеры:
132,5х 112181132,5
112х 106191121,25
5 Другие:
Радиус R2 и R0,5	30,31 и 32	4	14	2,5
Паз R20х23	28,27,29	1	15	2,5
		35

Коэффициент точности:

К_т=1-1/А_ср>0,81,

где А_ср - среднеарифметическое значение квалитета точности поверхностей.

К_т=1-1/11,43=0,91>0,81.

Следовательно, по данному параметру деталь технологична.

Коэффициент шероховатости:

К_ш=1/Б_ср<0,32,

где Б_ср - среднеарифметическое значение шероховатости.

К_ш=1/8,98=0,42<0.32,

что говорит о повышенной точности изготовления детали.

Коэффициент использования заготовки:

К_з=m_д/m_з,

где m_д - масса детали, m_д=9,8кг;_з - масса заготовки, m_з=15,25кг.

К_з=9,8/15,25=0,64.

Коэффициент унификации поверхностей:

из всех 27-и поверхностей детали 24 из них являются унифицированными. Поверхность 2 - R2 и 3 - паз R20х23 не являются унифицированными.

Что указывает на высокую степень унификации поверхностей детали.

По параметрам коэффициента точности, шероховатости, унифицированных поверхностей и использования материала деталь технологична. Но имеются нетехнологичные конструктивные элементы, которые по возможности необходимо устранить.

5. Анализ существующего или типового технологического процесса. Формирование задач проектирования

Технологический процесс изготовления детали должен полностью обеспечивать выполнение всех требований рабочего чертежа и технических условий на ее изготовление. Обработка детали должна вестись с минимальными затратами труда и издержками производства, с наиболее полным использованием технических средств производства, при наименьшей затрате времени, наименьшей себестоимости и трудоемкости изготовления. Одно из основных требований, предъявляемых к технологическому процессу механической обработки, заключается в том, чтобы процесс обработки протекал в рациональной организационной форме, с полным использованием всех технических возможностей станка, инструментов и приспособлений при оптимальных режимах резания.

Выбор технологических баз и последовательности обработки поверхностей заготовки является наиболее ответственным этапом разработки технологического процесса. Правильность применения решения во многом определяет достижение требуемой точности детали в процессе ее изготовления и экономичность технологического процесса.

Базовым технологическим процессом на изготовление детали Корпус ЦФ 8.171.727 является маршрут обработки, используемый заводом «SELMI», который включает 36 операций: 8 операций механических, 10 - технического контроля, 6 - промывки, 4 - слесарных, 3 - комплектования, а также заготовительная, отрезная, маркирование, термическая обработка, гальваническая и окрасочная операции.

Исходя из маршрута технологического процесса заводского варианта заготовкой для детали «Корпус» является квадрат размерами 250х250, длиной 125мм. Масса такой заготовки составляет . При массе готовой детали 9,8кг, коэффициент использования материала будет очень малым .

В существующем технологическом процессе принцип поэтапности не соблюдается, а последовательность операций для достижения требуемой точности выбрана правильно. Применяются в ходе механической обработки черновые операции 020, 030, 045, получистовая - 080, чистовые - 095, 120, 140, 160. Приведенные операции, их последовательность позволяет достичь необходимой точности поверхностей детали.

На черновых и получистовом этапах обработки заготовка базируется в грибковых центрах и сырых кулачках цеховых; на чистовых операциях - в самоцентрирующем патроне, что позволяет выдержать обрабатываемые размеры без больших погрешностей.

Обработка происходит на станках с ЧПУ (2204ВМФ4, 6Р13Ф3, 2А450Ф2), что соответствует единичному производству, но черновые операции происходят на устаревших станках (8Б66, 16К20), что значительно увеличивает время обработки, себестоимость детали.

Применяемое оборудование, режущий инструмент, средства технологической оснастки не соответствует современному уровню развития ТМС, более целесообразно применение универсально-сборочных приспособлений, инструмента с механическим креплением пластин и т.д. Контроль производят стандартными мерительными инструментами, но после каждой механической операции, что позволяет выдержать нужные размеры.

Нормирование времени на выполнение операции приводится в часах и имеет место завышения норм времени в несколько раз.

Недостатки заводского ТП:

А) главный недостаток - несоблюдение принципа поэтапности операции;

Б) на токарных операциях совмещаются черновое и чистовое точение, нарезание резьбы, что соответствует различным этапам обработки и т.д.

В базовом технологическом процессе операции обозначены по старым ГОСТам.

Таблица 5.1 - Системно-структурная характеристика ТП

№ операции	Название операции	Системно-структурная характеристика
005	Заготовительная
010	Отрезная
015	Маркирование
020	Технический контроль
025	Фрезерная
030	Технический контроль
035	Токарная
040	Технический контроль
045	Комплектование
050	Токарная
055	Промывка
060	Технический контроль
065	Слесарная
070	Технический контроль
075	Комплектование
080	Термическая
085	Токарная
090	Промывка
100	Технический контроль
105	Сверлильно-фрезерно-расточная
110	Промывка
115	Слесарная
120	Технический контроль
125	Фрезерная
130	Промывка
135	Слесарная
140	Технический контроль
145	Координатно-расточная
150	Промывка
155	Слесарная
160	Технический контроль
165	Токарная
170	Промывка
175	Технический контроль
180	Гальваническая
185	Окрасочная
190	Комплектование

6. Выбор способа получения заготовки и разработка технических требований к ней

Решение задачи формообразования деталей целесообразно перенести на заготовительную стадию и тем самым снизить расход материала, уменьшить долю затрат на механическую обработку в себестоимости готовой детали.

Основным условием рациональной технологии есть максимальное приближение форм и точности заготовки к форме готовой детали. Выбор заготовки во многих случаях определяет технологию механической обработки детали.

Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при ее минимальной себестоимости. Выбор вида заготовок зависит от конструктивных форм детали, их назначения, условий их работы в собранной машине, испытываемых напряжений, и т.д.

где - плотность материала заготовки (детали), ;

-объем заготовки,,

высота заготовки, =250мм;

-ширина заготовки, =250мм;

-длина заготовки, =125мм.

Тогда масса заготовки равна

Масса готовой детали

Коэффициент использования материала заводского варианта:

что является очень низким показателем коэффициента использования материала.

Поэтому есть необходимость в изменении способа получения заготовки.

Исходя из конфигурации заданной детали «Корпус» целесообразно применить стальной трубный бесшовный горячекатаный прокат ГОСТ8732-78. Заготовки из проката применяются для деталей, по конфигурации приближающихся к какому-либо виду данного проката, когда нет значительной разницы в поперечных сечениях детали и когда можно при получении окончательной ее формы избежать снятия большого количества металла, что хорошо подходит в ситуации с данной деталью.

Рисунок 6.1 - Заготовка корпуса из проката

Масса такой заготовки будет составлять:

где - плотность материала заготовки, ;

-объем заготовки,

-наружный диаметр детали, =168мм;

-внутренний диаметр детали, =92мм;

-длина детали, =230мм.

Масса предлагаемой заготовки равна:

Коэффициент использования материала:

что является более высоким показателем использования материала, а значит более экономичным и технологичным.

Поэтому принимаем в качестве исходной заготовки для получения требуемой детали стальной трубный бесшовный горячекатаный прокат размерами: внутренний диаметр 92мм, наружный- 168мм и длиной 230мм.

Точность проката - 12 квалитет.

7. Разработка оптимального варианта маршрутного технологического процесса

.1 Расчет припусков на механическую обработку

Чертеж исходной заготовки отличается от чертежа готовой детали прежде всего тем, что на всех обрабатываемых поверхностях предусматриваются припуски, изменяющие размеры, а иногда и форму заготовки.

Общим припуском на заготовку называют слой материала, удаляемый с поверхности исходной заготовки в процессе механической обработки с целью получения готовой детали.

Величины припусков на обработку и допуски на размеры заготовок зависят от ряда факторов:

) материал заготовки;

) конфигурация и размеры заготовки;

) вид заготовки и способ ее изготовления;

) требования в отношении механической обработки;

5) технические условия в отношении качества и класса шероховатости поверхности и точности размеров детали.

В данном курсовом проекте будем производить расчет припусков и допусков на один из наиболее точных диаметральных размеров детали - мм, используя расчетно-аналитический метод проф. В.М. Кована.

Рисунок 7.1 - Схема припусков и допусков на обработку размера

7.2 Расчет технологических размерных цепей

По данному технологическому процессу изготовления детали составляем схему технологического процесса.

Рисунок 7.2 - Схема технологического процесса

Составляем граф технологических размерных цепей для дальнейшего подсчета технологических размеров и припусков.

Рисунок 7.3 - Граф технологических цепей

Уравнения контуров:

1 ;7 ;
2 ;8 ;
3 ;9 ;
4 ;10 ;
5 ;11 .
6 ;

Расчет допусков на технологические размеры произведем по методическим указаниям [Размерки метода] и запишем в таблицу 7.1.

Таблица 7.1 - Допуски на технологические размеры

Индекс размера	Способ обработки	Точность размеров заготовки	Шероховатость	Величина Размера, мм	Величина допуска, мм	Доминирующая погрешность	Расчетный допуск
1	2	3	4	5	6	7	8

Трубный прокатII гр.Rz160

h=200до 2502,5-2,5

Черновая подрезка12Rz50

h=50до 2500,460,96

Черновая подрезка12Rz50

h=50до 2500,46-0,46

Чистовая подрезка11Rz32

h=30до 2500,29-0,29

Черновая подрезка10Rz32

h=20до 60,0480,068

Чистовая подрезка10Rz32

h=20до 30,040,06

Черновая подрезка10Rz32

h=20до 60,0480,068

Чистовая подрезка10Rz32

h=20до 30,040,06

Чистовая подрезка11Rz32

h=30до 2500,29-0,29

Черновая подрезка10Rz32

h=20до 100,0580,058

Чистовая подрезка11Rz32

h=20до 100,09«0» используется метод плавающего нуля0,058

Рассчитаем значения припусков по формуле:

, ;

, .

Произведем расчет технологических размеров и результаты запишем в таблицу 7.2.

Произведем проверку выполнения условия по уравнению:

- условие выполняется;

- условие выполняется.

Расчет технологических размеров и припусков сведем в таблицу.

7.3 Выбор и обоснование способов обработки элементарных поверхностей

Известно много различных технологических способов, которые обеспечивают аналогичные требования к обрабатываемым поверхностям деталей, но они существенно отличаются себестоимостью и поэтому их рационально применять только в определенных типах производства. Исходя из этого, одну и туже поверхность можно обработать несколькими последовательно выполняемыми технологическими методами, которые составляют различные маршруты обработки данной поверхности. Кроме этого, необходимо учитывать, что деталь относится к особо ответственным, и механическая обработка сочетается с термическими операциями для обеспечения высокой твердости и износостойкости поверхностей.

Крышка имеет одну внутренние поверхности Æ106^+0,035, выполненные по 7 квалитету точности и имеющие шероховатость Ra 2,5 мкм.

Получить требуемые точность и качество поверхности возможно несколькими способами:

Таблица 7.2 - Варианты обработки внутренних поверхностей

I вариант		II вариант
1	Сверление, IT14, Ra12.5	1	Сверление, IT14, Ra12.5
2	Рассверливание, IT12, Ra12.5	2	Растачивание черновое, IT12, Ra 6,3
3	Растачивание получистовое, IT9, Ra6.3	3	Растачивание получистовое, IT9, Ra 3,2
4	Растачивание чистовое, IT7, Ra2,5	4	Растачивание чистовое, IT7, Ra2,5

Наиболее рациональным является II вариант, т.к. точение производительней рассверливания. Кроме того, шероховатость поверхности полученной точением ниже шероховатости поверхности полученной сверлением.

Наиболее точные наружные поверхности Æ103^+0,3, Æ100Н9 выполняются по 6,7 квалитету и имеют шероховатость Ra 0,63 мкм.

Требуемые точность и шероховатость можно получить такими способами:

Таблица 7.3 - Варианты обработки наружных поверхностей

I вариант		II вариант
1	Точение черновое, IT12, Ra 12,5	1	Точение черновое, IT12, Ra 6,3
2	Точение получистовое, IT10, Ra6.3	2	Точение получистовое, IT10, Ra 3,2
3	Точение получистовое, IT9, Ra3.2	3	Точение чистовое, IT9, Ra2,5
4	Точение чистовое, IT6, R0,63	4	Шлифование, IT6, 0,63

Выбираем ІІ вариант, т.к. шлифование производительней.

Наиболее точные линейные размеры детали выполняются по 10-11 квалитету точности, остальные размеры - по 14 квалитету точности. Шероховатость торцов 1, 8, 18, 5 (рисунок 1.4) детали Ra 1,25 мкм, а остальных - Ra 2,5 мкм.

Для получения требуемой шероховатости необходимо:

2) точение получистовое - получаемая точность 10 квалитет и шероховатость Ra 2,5 мкм;

3) точение чистовое - получаемая точность 9 квалитет и шероховатость Ra 1,25 мкм.

Для остальных поверхностей, имеющих 12 квалитет точности и шероховатость Ra 3,2 мкм, достаточна однократная обработка.

7.4 Анализ и обоснование схемы базирования и закрепления заготовки

.4.1 Анализ и обоснование схемы базирования и закрепления заготовки на операции 010 - Токарная с ЧПУ

На данной операции происходит черновая обработка поверхностей заготовки на токарно-винторезном станке с ЧПУ 16К20Ф3.

Закреплять заготовку целесообразно в трехкулачковом патроне с подводимым люнетом, что в целом лишит заготовку 5-и степеней свободы.

Рисунок 7.4, а - Схема базирования заготовки

Заготовка из проката точностью 12 квалитета, может иметь неровности размером до 2мм. Поэтому применение люнета может привести к большим погрешностям обрабатываемой заготовки.

В таком случае можно применить патрон 7102-0024 по ГОСТ16682-71, способный выдержать заготовку массой 15кг.

Рисунок 7.4, б - Схема базирования заготовки

Погрешность закрепления в данном патроне будет равна нулю, поэтому применение патрона позволит обработать заготовку и выдержать необходимые размеры.

7.4.2 Анализ и обоснование схемы базирования и закрепления заготовки на операции 025 - Токарная с ЧПУ

Аналогично операции 010 на данной операции происходит черновая обработка торцов, внутренних и наружных поверхностей.

Применение на данной операции трехкулачкового самоцентрирующего патрона, который лишает заготовку пяти степеней свободы, позволит обработать заготовку и выдержать требуемую точность поверхностей.

Рисунок 7.5 - Схема базирования заготовки

7.4.3 Анализ и обоснование схемы базирования и закрепления заготовки на операции 075 - Сверлильно-фрезерно-расточная

Анализируем операцию 075 сверлильно-фрезерно-расточную, выполняемую на станке с ЧПУ 2204ВМФ4.

Сравним два способа базирования заготовки в приспособлении:

1) заготовка базируется по диаметру (двойная опорная база) и по торцу (установочная база). Таким образом, заготовка лишается 5-ти степеней свободы, (рис. 7.6, а).

Рисунок 7.6, а - Схема базирования заготовки

При такой схеме погрешность базирования для размера составит:

Допуск размера , размер выполнить можно, .

) заготовка базируется по основанию (установочная база) и отверстию диаметром (двойная опорная база).

В этом случае погрешность будет равна:

Исходя из расчетов и технологических требований на деталь предпочтение отдаем варианту б, Рис. 7.6.

Рисунок 7.6, б - схема базирования заготовки

Даная схема базирования не оказывает влияния на точность размеров , на диаметр , на обрабатываемые лыски размерами 3 и 1,5мм. Эти параметры при обработке определяются точностью настройки инструмента на размер. Таким образом, погрешность базирования обрабатываемых поверхностей равна нулю.

.5 Составление варианта технологического маршрута

Операция 010 - Токарная с ЧПУ

Операция 010- токарная с ЧПУ. Эта операция выполняется на станке 16К20Ф3 и включает следующие технологические переходы:

подрезать торец в размер мм;

точить поверхность мм на длину 183мм;

подрезать торец в размер мм;

расточить отверстие диаметром мм;

точить поверхностьмм на длину 40мм.

Эти переходы будут выполняться в такой последовательности:

Установ А: (см. рис. 7.7)

1) установить, закрепить, снять заготовку:

На данной операции достаточно лишить заготовку пяти степеней свободы, установив ее в самоцентрирующем трехкулачковом патроне с механическим зажимом с упором в торец. Такая схема базирования позволяет достичь необходимой точности и обеспечить доступ инструментов к нужным обрабатываемым поверхностям.

2) подрезать торец в размер мм:

Погрешность базирования обрабатываемого размера 225мм будет равна нулю:. Заготовка установлена достаточно жестко, что позволяет вести обработку на различных режимах резания и обеспечить нужную точность.

) точить поверхность, выдерживая размер на длину183мм;

В данной операции поверхность в размер будет обрабатываться не на всю длину, погрешность в размере 183 составит погрешность позиционирования или настройки, что составляет в среднем 0,05мм и гораздо меньше допуска на размер183мм.

Установ Б: (см. рис 7.7)

) переустановить, закрепить, снять заготовку;

Необходимо снять заготовку и установить по той же схеме, но обратным торцом для дальнейшей обработки необработанного участка наружной поверхности.

) подрезать торец в размер мм;

) расточить отверстие на проход, выдержав диаметр мм;

) точить поверхность на длину 40мм.

Погрешность базирования обрабатываемого размера будет: , но это не повлияет на достижение необходимого размера, так как он произведен с перекрытием обрабатываемого участка.

Рисунок 7.7 - Схема обработки заготовки на операции 010

В целом в операции выдержаны основные принципы базирования, необходимые для правильной обработки заготовки и получения необходимых размеров.

Операция 025 - Токарная с ЧПУ

Для анализа заводского типового процесса выбрана операция 040- токарно-винторезная. Эта операция выполняется на станке 16К20Ф3 с ЧПУ и включает следующие технологические переходы:

подрезать торец в размер мм;

проточить на длину с выполнением угла 45°;

расточить отверстие на глубину ;

прорезать канавку до на глубину ;

расточить вместо на глубину ;

расточить отверстие на глубину ;

расточить отверстие на глубину , выдержав шероховатость на торце Ra1,25;

расточить отверстие под резьбу;

расточить фаску на длине ;

нарезать резьбу М105х1,5-7Н;

подрезать торец в размере мм;

расточить отверстие напроход вместо и ;

расточить вместо на глубину вместо ;

расточить конус до .

Последовательность выполнения операции:

Установ А: (см. рис 7.8, а)

) установить, закрепить, снять заготовку:

заготовку устанавливаем в трех кулачковом патроне с механическим зажимом с упором в торец, что обеспечит необходимую жесткость закрепления и точность обрабатываемых поверхностей.

) подрезать торец в размер мм;

) проточить на длину с выполнением угла 45°:

погрешность базирования обрабатываемого размера , также погрешность размера , хотя имеет место погрешность позиционирования 0,05мм, что на много меньше допуска на размер мм.

) расточить отверстие на глубину ;

) прорезать канавку до на глубину ;

) расточить вместо на глубину ;

) расточить отверстие на глубину ;

) расточить отверстие на глубину , выдержав шероховатость на торце Ra1,25;

) расточить отверстие под резьбу;

) расточить фаску на длине ;

) нарезать резьбу М105х1,5-7Н;

Рисунок 7.8, а - Схема обработки заготовки на установе А

Установ Б:

) переустановить, выверить, закрепить, снять заготовку;

Необходимо снять заготовку и установить по той же схеме, но обратным торцом для дальнейшей обработки необработанного участка наружной и внутренней поверхностей.

) подрезать торец в размере мм;

) расточить отверстие напроход вместо и ;

) расточить вместо на глубину вместо ;

) расточить конус до .

Погрешность базирования на этих переходах будет равна нулю, так как измерительная база обрабатывается на этом же установе, но имеет место погрешность позиционирования, равная 0,05мм, которая не превышает допуски получаемых размеров.

Рисунок 7.8, б - Схема обработки заготовки на установе Б

Операция 075 - Сверлильно-фрезерно-расточная

Операция сверлильно-фрезерно-расточная выполняется на станке с ЧПУ модели 2204ВМФ4. Эта операция состоит из 1-го установа и 3-х позиций и следующих технологических переходов:

Позиция 1:

фрезеровать паз на длину с Ra2,5;

центровать отверстие;

сверлить отверстие ф15мм;

рассверлить отверстие ф30мм;

расточить отверстие ;

Позиция 2:

центровать 4 отверстия;

сверлить 4 отверстия под ;

фрезеровать лыску в размер ;

центровать 4 отверстия;

сверлить 4 отверстия 4,3 под

Позиция 3:

фрезеровать лыску в размер 1,5±0,2;

центровать 2 отверстия;

сверлить 2 отверстия 3,4 под ;

Последовательность выполнения переходов:

Установ А:

) установить, закрепить, снять заготовку;

На данной операции достаточно лишить заготовку пяти степеней свободы, установив ее в специальном приспособлении. Такая схема базирования позволяет достичь заданной точности и обеспечить доступ инструментов к обрабатываемым поверхностям.

) фрезеровать паз на длину с Ra2,5;

Погрешность базирования размера на данном установе равна допуску на размер : , что меньше допуска на размер 45, . Этот размер выдержать можно.

Точность размеров мм и мм будет обеспечена технологическими возможностями станка.

) центровать отверстие;

) сверлить отверстие диаметром 15мм;

) рассверлить отверстие диаметром 30мм;

) расточить диаметр ;

Точность размеров будет обеспечена точностью настройки инструмента, а также технологическими возможностями.

) центровать 4 отверстия;

) сверлить 4 отверстия диаметром 3,4мм под ;

) фрезеровать лыску в размер ;

Погрешность базирования вычислим по формуле:

что будет меньше допуска на размер 1,5: . Размер можно выполнить.

) центровать 4 отверстия;

) сверлить 4 отверстия диаметром 4,3мм под ;

) фрезеровать лыску в размер ;

Погрешность базирования вычислим по формуле:

что будет меньше допуска на размер 1,5: . Размер можно выполнить.

) центровать 2 отверстия;

) сверлить 2 отверстия диаметром 3,4мм под :

Необходимо выдержать размер , .

Точность всех обрабатываемых поверхностей будет обеспечиваться технологическими возможностями станка и настройкой инструмента на размер.

Рисунок 7.9 - Схема обработки заготовки на операции 075

7.6 Обоснование и выбор моделей металлорежущих станков

После того как на каждую операция предварительно разработана (намечены методы обработки поверхностей, точность и шероховатость поверхностей, припуск на обработку, режущий инструмент) выполняется выбор оборудования. Он сводиться к выбору типа, типоразмера и модели станка.

Выбор металлорежущего инструмента осуществляется в соответствии со следующими критериями:

используемые технологические методы обработки заготовки;

габаритные размеры рабочего пространства;

мощность электродвигателей;

тип производства;

устанавливаемое количество инструментов.

В соответствии с тем, что деталь «Корпус» обрабатывается в условиях мелкосерийного производства при выборе предпочтение отдавалось оборудованию с ЧПК; это связано с широкой номенклатурой обрабатываемых деталей и малым периодом их производства.

Для токарных операций 010 и 025 выбираем станок 16К20Ф3, технические характеристики которого приведены ниже.

Станок токарно-винторезный 1К62. Техническая характеристика: [17]

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки:
над станиной, мм	400
над нижней частью суппорта, мм	220
Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм	45
Расстояние между центрами, мм	710,1000
Наибольшая длина обтачивания, мм	640,930
Число скоростей вращения шпинделя	23
Приделы чисел оборота шпинделя в минуту	12,5-2000
Приделы величин подач суппорта:
продольных, мм/об	0,070-4,16
поперечных, мм/об	0,035-2,08
Шаги нарезаемых резьб:
метрической, мм	1-192
дюймовой (число ниток на )24-2
модульной, модуль, мм	0,5-48
питчевой в питчах	96-1
Скорость быстрого продольного перемещения суппорта, м/мин	3,4
Мощность главного электродвигателя, кВт	7,5 или 10

На производстве данная операция обработки заготовки производилась на станке 1К62, который в данный момент является устаревшим и не производительным. Требуемые операции обработки можно выполнять на более усовершенствованном станке 16К20Ф3 с ЧПУ. В мелкосерийном производстве предпочтение отдается станкам с ЧПУ, что является одним из главных критериев при выборе металлорежущего станка.

Станок токарный с ЧПУ 16К20Ф3. Техническая характеристика: [17]

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм:
над станиной	400
над суппортом	220
Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм	53
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм	1000
Шаг нарезаемой резьбы:
метрической, мм	до 20
Частота вращения шпинделя, об/мин	12,5-2000
Число скоростей вращения шпинделя	22
Наибольшее перемещение суппорта:
продольное	900
поперечное	250
Подача суппорта, мм/мин:
продольная	3-1200
поперечная	1,5-600
Скорость быстрого перемещения суппорта, мм/мин:
продольного	4800
поперечного	2400
Мощность электродвигателя главного привода, кВт	10
Габаритные размеры (без ЧПУ):
длина	3360
ширина	1710

На выбранном станке возможна многоинструментальная обработка заготовки без переустановов. При одинаковых обрабатываемых диаметрах и одной затрачиваемой мощности станок 16К20Ф3 имеет больше преимуществ: бесступенчатое регулирование подач, возможность установки большего количества инструментов, использование таких станков в мелкосерийном производстве, хотя и габариты выбранного станка больше чем станка 1К62.

Анализируя операцию 075 Сверлильно-фрезерно-расточную базового технологического процесса можно сказать, что при ее выполнении использовался станок с ЧПУ 2204ВМФ4. На данной операции выполняются высокоточные работы (получение 9-мого квалитета точности при растачивании отверстия 36Н9),которые возможно получить на данном станке.

Станок сверлильно-фрезерно-расточной 2204ВМФ4. Техническая характеристика: [17]

Наибольшая масса обрабатываемой заготовки, кг	300
Наибольшее перемещение стола:
продольное	50
поперечное	500
Вместимость инструментального магазина, шт.	30
Число ступеней вращения шпинделя	19
Частота вращения шпинделя, об/мин	32-2000
Число рабочих подач	31
Рабочие подачи, мм/мин	2,5-2500
Наибольшая сила подачи стола, МН	10
Скорость быстрого перемещения (стола и шпиндельной бабки), мм/мин	10000
Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт	6,3
Габаритные размеры:
дина	3085
ширина	2000
высота	2475
Масса, кг	7000

При использовании данного станка производительность обработки повышается, вспомогательное время уменьшается, квалификация рабочего не высокая. Все это способствует уменьшению себестоимости детали. На выбранном станке возможна многоинструментальная обработка заготовки без переустановов.

7.7 Обоснование выбора станочных приспособлений, металлорежущего и измерительного инструментов

Операция 010 - Токарная с ЧПУ

Выбор оснастки будет производиться по операциям технологического процесса обработки детали.

При выборе оснастки предпочтение отдается стандартной и нормализованной, что связано с тем, что деталь выпускается в условиях мелкосерийного производства.

Выбор устройств и инструментов производится по справочникам с учетом:

материала заготовки;

формы обрабатываемой поверхности;

этап, стадии обработки (черновой, чистовой);

габариты металлорежущего оборудования;

продолжительность выпуска продукции;

тип производства;

точность и трудоемкость измерений и т.д.

Переход 2, 5 - подрезка торца заготовки будет выполняться на станке с ЧПУ 16К20Ф3. Режущий инструмент - резец 2102-0185 ВК8 ГОСТ21151-75. Мерительный инструмент - штангенциркуль ШЦ II-250-0,05 ГОСТ166-81. В качестве вспомогательного приспособления необходимо использовать самоцентрирующий патрон 7102-0024 ГОСТ 16682-71.

Переход 3, 7 - точить поверхность . Режущий инструмент - резец 2102-0295 ВК8 ГОСТ21151-75. Мерительный инструмент - штангенциркуль ШЦ II-250-0,05 ГОСТ166-81, эталоны шероховатости ГОСТ 9378-75. Заготовка закрепляется в патроне трехкулачковом, ГОСТ8742-75.

Переход 6 - расточить отверстие на проход, выдержав диаметр мм, выполняется резцом 2141-0603 ВК8 ГОСТ 20874-75. Мерительный инструмент - штангенглубиномер ШГ-250 ТУ350х120х12 ГОСТ162-80 и эталоны шероховатости ГОСТ 9378-75. Станочное приспособление - патрон трехкулачковый 7102-0024 ГОСТ 16682-71.

С помощью таких приспособлений, мерительных и вспомогательных устройств будет достигнута нужная сила закрепления заготовки для ее обработки, а также необходимые для нормального функционирования детали требования к поверхностям.

Операция 025 - Токарная с ЧПУ

Заготовка на данной операции будет закрепляться в самоцентрирующем трехкулачковом патроне 7102-0024 ГОСТ 16682-71, что позволит обрабатывать максимальное число поверхностей с одной установки, что резко увеличит цикл обработки заготовки на одном станке.

Выбор инструментов производится по справочникам:

Переходы 2, 14: режущий инструмент - резец 2102-0185 ВК8 ГОСТ21151-75. Мерительный инструмент - штангенциркуль ШЦ II-250-0,05 ГОСТ 166-81.

Переход 3: режущий инструмент - резец 2102-0295 ВК8 ГОСТ 21151-75. Мерительный инструмент - штангенциркуль ШЦ II-250-0,05 ГОСТ 166-81.

Переход 4, 6, 7, 8, 9, 10, 13, 15: режущий инструмент - резец 2141-0603 ВК8 ГОСТ 20874-75. Мерительный инструмент - штангенглубиномер ШГ250ТУ350х120х12 ГОСТ 162-80 и эталоны шероховатости ГОСТ 9378-75.

Переход 5: режущий - резец К.01.4154.000 ВК8 ТУ2 035-558-77. Контрольно-измерительный инструмент - штангенглубиномер ШГ250ТУ350х120х12 ГОСТ 162-80.

Переход 16: режущий инструмент - резец 2660-0581 ВК8 ГОСТ 22207-76. Мерительным инструментом будет штангенглубиномер ШГ250ТУ350х120х12 ГОСТ 162-80 и эталоны шероховатости ГОСТ 9378-75. Размер угла измерить универсальным угломером ГОСТ5378-66.

Переход 11: режущий - резьбовой резец 2662-0007 ВК8 ГОСТ 18885-73. Мерительный инструмент - калибр-пробка ПР-НЕ ГОСТ14810-69.

Использование таких инструментов поможет достичь необходимой точности обрабатываемых поверхностей для нормального функционирования детали.

Операция 075 - Сверлильно-фрезерно-расточная

Заготовка на данной операции будет закрепляться в проектируемом специальном универсально наладочном приспособлении, что позволит обрабатывать максимальное число поверхностей с одной установки, что резко увеличит цикл обработки заготовки на одном станке. Снизит себестоимость обработки заготовки.

Переход 2: режущий инструмент - фреза 035-2223-0108 ОСТ2 И62-2-75. Мерительным инструментом будет штангенглубиномер ШГ250ТУ350х120х12 ГОСТ 162-80 и эталоны шероховатости ГОСТ 9378-75.

Переход 3, 4, 5, 6: режущий инструмент - сверло 035-2300-1073 ОСТ2 И20-1-80; сверло 035-2301-1037 ОСТ2 И20-2-80; сверло 035-2301-1100 ОСТ2 И20-2-80; резец 2145-0553 ВК8 ГОСТ20874-75. Мерительный инструмент - штангенглубиномер ШГ250ТУ350х120х12 ГОСТ 162-80 и эталоны шероховатости ГОСТ 9378-75.

Переход 7, 8: режущий - сверло А Р6М5 ГОСТ 14952-75; сверло 035-2300-1207 ОСТ2 И20-1-80. Контроль производится с помощью штангенглубиномера ШГ250ТУ350х120х12 ГОСТ 162-80.

Переход 9, 12 - Фреза 035-2223-0102 ОСТ2 И62-2-75. В качестве мерительного инструмента - штангенциркуль ШЦ II-250-0,05 ГОСТ166-81.

Переход 10, 11: режущий - сверло А Р6М5 ГОСТ 14952-75; Сверло 035-2300-1217 ОСТ2 И20-1-80. Контролировать точность выполняемых поверхностей будем с помощью штангенглубиномера ШГ250ТУ350х120х12 ГОСТ 162-80.

Переход 13, 14: режущий - сверло А Р6М5 ГОСТ 14952-75; сверло 035-2300-1207 ОСТ2 И20-1-80. Контролировать точность выполняемых поверхностей будем с помощью штангенглубиномера ШГ250ТУ350х120х12 ГОСТ 162-80.

.8 Расчет режимов резания

.8.1 Расчет режимов резания для операции 010 - Токарная с ЧПУ

Переход точение будет рассчитываться аналитическим способом.

. Исходные данные: на токарно-винторезном станке 16К20Ф3 обрабатывается ступень вала. Обрабатываемый материал легированная Сталь 10880, s_В - 270 МПа, заготовка - трубный прокат. Диаметр обрабатываемой поверхности 163мм, длина обрабатываемой поверхности - 223мм, обработка черновая, шероховатость Rz 25мкм.

Паспортные данные станка 16К20Ф3 (см. пункт 7.6):

Ряд частот вращения шпинделя: 12,5; 16; 20; 26; 33; 42; 53; 68; 86; 110; 140; 178; 227; 289; 368; 469; 597; 760; 968; 1233; 1570; 2000.

Продольная подача 3-1200 мм/об, регулирование бесступенчатое.

Мощность электродвигателя главного движения Nэл=10кВт, КПД станка h=0.8.

Максимальная осевая сила допускаемая механизмом подачи Р = 18000Н.

. Назначаем глубину резания. Припуск на сторону равен:

Исходя из требований (h14, Rz 25мкм), припуск снимаем за один проход.=D=1мм

. Выбираем геометрические параметры резца. Для черновой обработки принимаем токарный проходной правый резец с механическим креплением твердосплавной пластины с углами в плане j=95⁰, j₁=10⁰.[2], материал пластины твердый сплав ВК8. Обозначение пластины 05124 - 190624 по ГОСТ 19056-80 толщина пластины S=6,35мм, радиус при вершине 2,4мм.[ 2]. При ориентировочном значении черновой подачи для данных условий 1,1 - 1,8 мм/об [7,прил.4] и глубины резания 2мм для станка 16К20Ф3 принимаем сечение державки 20х25мм [7,прил. 5]. Задний угол a=8⁰, передний угол c=10⁰, угол наклона режущей кромки l=0⁰[7,прил. 6]. Способ крепления режущей пластины - клиновой [2].

. Для одноинструментальной обработки назначаем период стойкости =40 мин [2].

. Определяем подачу исходя из следующих ограничений:

А. Подача, допускаемая прочностью державки резца, определяется по формуле:

где Н=25мм, В=20мм, размеры державки;

, для закаленной державки из стали 40ХН;

, вылет резца;=300, Xpz=1.0, Ypz=0.75, npz=-0.15, коэффициенты [2, Прил.8-15];- поправочный коэффициент на изменение условий обработки,

Kpz=Kjpz*Kcpz*Klpz*Kkpz*Kmp;

где Kjpz=0,89 - поправочный коэффициент на изменение условий обработки от угла j;cpz=1,0 - поправочный коэффициент на изменение условий обработки от угла c;lpz=1,0 - поправочный коэффициент на изменение условий обработки от угла l;=0,93;- поправочный коэффициент на изменение условий обработки в зависимости от обрабатываемого материала, Kmp=(820/ 750)^0,75=1,07;=0,89·1·1·0,93·1,07=0,85;=340, Xv=0.15, m=0.2 - поправочные коэффициенты;поправочный коэффициент на изменения условий,=Kmv·Kиv·Knv,

где Kmv- обрабатываемого материала, Kmv=750/820=0,88;иv - свойства инструментального материала, Kиv=0,65;- в зависимости от поверхности заготовки, Knv=0,8.=0,9·0,65·0,8=0,47.

Б. Подача, допускаемая жесткостью резца:

где fp - прогиб резца, для черновой обработки принимаем fp=0,1мм;

Ер - модуль упругости державки для стали 40ХН, Ер=2,1х10⁵ МПа;

В. Подача, допускаемая прочностью пластины:

где С - толщина пластины, С=6,35мм;

j - угол в плане, j=95⁰;

Г. Подача, допускаемая жесткостью детали:

где fд - допускаемая величина прогиба, fд=0,2мм;

Д. Подача, допустимая прочностью механизма подачи.

где, Рм.п. - осевая сила, допускаемая механизмом подачи, Рм.п.=18000Н.

. Определяем экономическое значение подачи в качестве, которой принимаем найденные из подач, допускаемых техническими ограничениями для данных условий.

Таковой является подача, допускаемая прочностью пластины, .

. Определяем экономическое значение числа оборотов по формуле:

Значения коэффициентов и показателей выбираем для соответствующего диапазона подач [5,прил. 8]. Так как , то .

Корректируем по станку и принимаем скорректированное значение n=53об/мин.

8. Проверяем экономическое значение подачи по мощности станка:

Б. Подача, допускаемая жесткостью резца:

где fp - прогиб резца, для черновой обработки принимаем fp=0,1мм;

Ер - модуль упругости державки для стали 40ХН, Ер=2,1х10⁵ МПа;

В. Подача, допускаемая прочностью пластины:

где С - толщина пластины, С=6,35мм;

j - угол в плане, j=95⁰;

Г. Подача, допускаемая жесткостью детали:

где fд - допускаемая величина прогиба, fд=0,2мм;

µ - коэффициент, учитывающий схему закрепления заготовки, µ=550- момент инерции поперечного сечения заготовки, , мм;длина обрабатываемой поверхности, L=230мм.

Д. Подача, допустимая прочностью механизма подачи.

где, Рм.п. - осевая сила, допускаемая механизмом подачи, Рм.п.=18000Н.

Таковой является подача, допускаемая прочностью пластины, .

. Определяем экономическое значение числа оборотов по формуле:

Значения коэффициентов и показателей выбираем для соответствующего диапазона подач [5,прил. 8]. Так как , то .

Корректируем по станку и принимаем скорректированное значение n=53об/мин.

. Проверяем экономическое значение подачи по мощности станка:

Полученное значение подачи возможно выполнить на станке 16К20Ф3 так как выполняется условие 3мм/об<6мм/об>1200мм/об.

9. Определяем оптимальную скорость резания по формуле:

. Находим силу резания по формуле:

. Рассчитываем мощность резания по формуле:

. Определяем коэффициент использования станка по мощности:

Поскольку К_N<1, найденный режим резания можно реализовать на станке 16К20Ф3.

. Производим расчет основного (технологического) времени по формуле:

где - величина врезания, - величина пробега, ;

Для остальных переходов режимы резания выбираем по таблицам [5].

1. По величине припуска на обработку 3,5мм (на сторону) с учетом необходимости оставления припуска на чистовую обработку 0,75мм устанавливаем глубину резания t=2,75мм для обработки торца по диаметру ; для обработки по внутреннему диаметру t=0,5мм.

. По карте 1, [30] определяем подачу, величина которой для обработки стали с размером державки 20х25 при подрезании детали диаметром до 400мм с глубиной резания t=2,75мм рекомендуется в пределах 0,8-1,2мм/об; для растачивания отверстия резцом с размером державки 40х40мм с глубиной резания t=1мм рекомендуется 0,4-0,7мм/об.

. По карте 6, [5] определяется скорость резания. Для обработки стали с t=2,75мм; S=1мм/об скорость резания для работы резцом с углом в плане составляет 115м/мин. Для работы резца с углом в плане при t=1мм, S=0,5мм/об - составит 105м/мин.

. По установленной скорости резания определяется число оборотов шпинделя:

а) для второго перехода, при D=168мм

;

б) для третьего перехода, при D=168мм

Найденное число оборотов корректируем по паспорту станка:

для второго перехода - n=227об/мин, для третьего - n=178об/мин.

. После корректировки находим фактическую скорость резания:

а) для второго перехода

;

б) для третьего перехода

. Определяем основное (технологическое) время по формуле:

а) для второго перехода

;

б) для третьего перехода

Полученные параметры режимов резания сводим в таблицу 7.6 для удобного выбора нужного режима.

микроскоп деталь корпус участок

7.8.2 Расчет режимов резания для операции 025 - Токарная с ЧПУ

Переход точение будет рассчитываться аналитическим способом.

Произведем расчет режима резания на 3-й переход - проточить на длину .

.Исходные данные: на токарно-винторезном станке 16К20Ф3 обрабатывается ступень вала. Обрабатываемый материал Сталь 10880, s_В - 270 МПа, заготовка - трубный прокат. Диаметр обрабатываемой поверхности Ø160мм, длина обрабатываемой поверхности - 147мм, обработка черновая, шероховатость Rz 25мкм.

Паспортные данные станка 16К20Ф3 (см. пункт 7.6):

Ряд частот вращения шпинделя: 12,5; 16; 20; 26; 33; 42; 53; 68; 86; 110; 140; 178; 227; 289; 368; 469; 597; 760; 968; 1233; 1570; 2000.

Продольная подача 3-1200 мм/об, регулирование бесступенчатое.

Мощность электродвигателя главного движения Nэл=10кВт, КПД станка h=0,8.

Максимальная осевая сила допускаемая механизмом подачи Р=18000Н.

.Назначаем глубину резания. Припуск на сторону равен:

Исходя из требований (h14, Rz 25мкм), припуск снимаем за два прохода, t=D=6,25мм.

При ориентировочном значении черновой подачи для данных условий 1,1 - 1,8 мм/об [7,прил.4] и глубины резания 6,25мм для станка 16К20Ф3 принимаем сечение державки 20х25мм [7,прил. 5]. Задний угол a=8⁰, передний угол c=10⁰, угол наклона режущей кромки l=0⁰[7,прил. 6]. Способ крепления режущей пластины - клиновой [2].

.Для одноинструментальной обработки назначаем период стойкости =40 мин [2].

.Определяем подачу исходя из следующих ограничений:

А. Подача, допускаемая прочностью державки резца, определяется по формуле:

где Н=25мм, В=20мм, размеры державки;

, для закаленной державки из стали 40ХН;

, вылет резца;=300, Xpz=1,0, Ypz=0,75, npz=-0,15, коэффициенты [2, Прил.8-15];- поправочный коэффициент на изменение условий обработки,

=Kjpz·Kcpz·Klpz·Kkpz·Kmp;

где Kjpz=0,89 - поправочный коэффициент на изменение условий обработки от угла j;cpz=1,0 - поправочный коэффициент на изменение условий обработки от угла c;lpz=1,0 - поправочный коэффициент на изменение условий обработки от угла l;=0,93;- поправочный коэффициент на изменение условий обработки в зависимости от обрабатываемого материала, Kmp=(820/ 750)^0,75=1,07;=0,89·1·1·0,93·1,07=0,85;=340, Xv=0,15, m=0,2 - поправочные коэффициенты;- поправочный коэффициент на изменения условий,

=Kmv·Kиv·Knv,

где Kmv - обрабатываемого материала, Kmv=750/820=0,88;иv - свойства инструментального материала, Kиv=0,65;- в зависимости от поверхности заготовки, Knv=0,8.=0,9·0,65·0,8=0,47.

Б. Подача, допускаемая жесткостью резца:

где fp - прогиб резца, для черновой обработки принимаем fp=0,1мм;

Ер - модуль упругости державки для стали 40ХН, Ер=2,1х10⁵ МПа;

В. Подача, допускаемая прочностью пластины:

где С - толщина пластины, С=6,35мм;

j - угол в плане, j=95⁰;

Г. Подача, допускаемая жесткостью детали:

где fд - допускаемая величина прогиба, fд=0,2мм;

µ - коэффициент, учитывающий схему закрепления заготовки, µ=550;- момент инерции поперечного сечения заготовки, ;длина обрабатываемой поверхности, L=147мм.

Д. Подача, допустимая прочностью механизма подачи:

где, Рм.п. - осевая сила, допускаемая механизмом подачи, Рм.п.=18000Н.

.Определяем экономическое значение подачи в качестве, которой принимаем найденные из подач, допускаемых техническими ограничениями для данных условий.

Таковой является подача, допускаемая прочностью пластины, .

. Определяем экономическое значение числа оборотов по формуле:

Значения коэффициентов и показателей выбираем для соответствующего диапазона подач [5,прил. 8]. Так как , то .

Корректируем по станку и принимаем скорректированное значение n=53об/мин.

. Проверяем экономическое значение подачи по мощности станка:

Полученное значение подачи, возможно, выполнить на станке 16К20Ф3 так как выполняется условие 3мм/об<6мм/об>1200мм/об.

. Определяем оптимальную скорость резания по формуле:

. Находим силу резания по формуле:

. Рассчитываем мощность резания по формуле:

. Определяем коэффициент использования станка по мощности:

Поскольку К_N<1, найденный режим резания можно реализовать на станке 16К20Ф3.

. Производим расчет основного (технологического) времени по формуле:

где - величина врезания, - величина пробега, ,;

Полученные параметры режимов резания сводим в таблицу 7.7 для удобного выбора нужного режима.

7.8.3 Расчет режимов резания для 075 - Сверлильно-фрезерно-расточная

Произведем расчет режима резания на 4-й переход - сверление отверстия на глубину 9мм. Выполняться будет на станке 2204ВМФ4 с ЧПУ. Обрабатываемый материал Сталь 10880, s_В - 270 МПа, НВ235, заготовка - трубный прокат.

Паспортные данные станка 2204ВМФ4 (см. пункт выше 7.6):

ряд частот вращения шпинделя: 32; 42; 53; 68; 86; 110; 140; 178; 227; 289; 368; 469; 597; 760; 968; 1233; 1570; 2000.

продольная подача 2,5-2500 мм/об, число рабочих подач - 31;

мощность электродвигателя главного движения Nэл=6,3кВт;

максимальная осевая сила допускаемая механизмом подачи Р=10000Н.

Глубина резания при сверлении определяется по формуле:

где D - диаметр сверла, D=15мм.

Подача при сверлении отверстий без ограничивающих факторов выбираем максимально допустимую по прочности сверла подачу, [16, табл. 25]: при НВ 235 и 15мм подача лежит в пределах 0,28-0,33 мм/об. Устанавливаем подачу 0,33 мм/об и уточняем по станку 0,33 мм/об.

Скорость резания при сверлении:

где - коэффициент, =34,2, [16, табл. 26];, m, y - показатели степеней, q=0,45, m=0,2, y=0,3, [16, табл. 26];

- общий поправочный коэффициент на скорость резания,

где - коэффициент на обрабатываемый материал,

где - коэффициент для материала инструмента, =1,0, [16, табл. 1];

- показатель степени, =1,0, [16, табл. 2].

;

- коэффициент на инструментальный материал, =0,83, [16, табл. 6]:

- коэффициент, учитывающий глубину сверления, =1,0, [16, табл. 31].

Т - период стойкости сверла, Т=20 мин.

Частота вращения шпинделя:

уточняем по станку n=2000об/мин, вычисляем значение скорости:

Крутящий момент рассчитываем по формуле:

где - коэффициент, =0,041, [16, табл. 32];, y, - показатели степеней, q=2,0, y=0,7, [16, табл. 32];

- коэффициент, учитывающий условия обработки,

где n - показатель степени, n=0,75/0,75=1.

Осевую силу рассчитываем по формуле:

где - коэффициент, =143, [16, табл. 32];, y, - показатели степеней, q=1,0, y=0,7, [16, табл. 32].

Допускаемая сила станка равна 10МН, что во много раз превышает расчетную осевую силу.

Рассчитываем мощность резания по формуле:

Определяем коэффициент использования станка по мощности:

Поскольку К_N<1, найденный режим резания можно реализовать на станке 2204ВМФ4.

Расчет основного (технологического) времени:

а) для второго перехода:

;

б) для третьего перехода:

Полученные результаты по расчетам на всю операцию сводим в таблицу.

7.9 Техническое нормирование операции

.9.1 Техническое нормирование операции 010 - Токарная с ЧПУ

1.Определение основного (технологического) времени.

Ранее в пункте 7.8.1 было определено основное время попереходно, их значения составляет:

для второго перехода ;

для третьего перехода ;

для четвертого перехода .

Основное (технологическое) время на операцию равно:

.Определение вспомогательного времени.

Вспомогательное время на установку и снятие детали :

Время на установку и снятие детали весом 9,8кг в самоцентрирующем патроне с пневматическим зажимом без выверки равно 1,2мин [Карта 2, 4].

Вспомогательное время, связанное с переходом :

Вспомогательное время, связанное с переходом, при обработке несколькими инструментами в операции для черновой обработки равно, [Карта 18, 4]:

для обработки торца заготовки 0,23мин;

для растачивания 0,13мин;

для точения по наружной поверхности 0,13мин.

Также устанавливаем время на смену резца поворотом резцовой головки для всех переходов - 0,6мин; время на изменение величины подачи для переходов составит 0,07мин; время на изменение числа оборотов шпинделя для всех переходов, равное 0,08мин на один переход, [Карта 18, 35]

Вспомогательное время на контрольные измерения :

При измерении штангенциркулем поверхностей после обработки торца и наружного точения затраченное время составит 0,23мин на один замер; для измерения поверхности после растачивания понадобится 0,22минуты.

Для обрабатываемого размера свыше 200мм принимается коэффициент периодичности контролированных инструментов, равный 1,0.

Вспомогательное время на операцию составит:

Определяем поправочный коэффициент на вспомогательное время в зависимости от суммарной продолжительности обработки партии деталей по трудоемкости. При трудоемкости обработки партии в две смены этот коэффициент равен 0,87.

С учетом поправочного коэффициента вспомогательное время на операцию составит:

. Определение времени на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности. Время на обслуживание рабочего места (организационное и техническое) для станков II группы с наибольшим диаметром изделия, устанавливаемого над станиной, 400мм составит 4,0% оперативного времени, [Карта 19, 4].

Время на отдых и личные надобности при работе на станке с механической подачей [Карта 88, 35] составляет 4%оперативного времени.

. Определение нормы штучного времени.

Норма штучного времени определяется по формуле:

;

. Определение подготовительно - заключительного времени.

При обработке детали в патроне с работой двумя режущими инструментами, участвующими в операции, подготовительно-заключительное время на партию деталей составит 16мин.

. Определение нормы штучно-калькуляционного времени.

где n - количество технологических переходов, n=7.

Полученные результаты сводим в одну таблицу.

7.9.2 Техническое нормирование операции 025 - Токарная с ЧПУ

Определение основного (технологического) времени.

.Основное (технологическое) время на операцию равно:

.Определение вспомогательного времени.

Вспомогательное время на установку и снятие детали :

Время на установку и снятие детали весом 9,8кг в самоцентрирующем трехкулачковом патроне равно 2,5мин [Карта 2, 4] на каждый станок.

Итого на всю операцию время на установку и снятие детали составит 5 минут.

Вспомогательное время, связанное с переходом :

для подрезки торца в размер мм - 0,22 мин;

для проточки на длину с выполнением угла 45° - 0,12мин;

для растачивания отверстия на глубину - 0,8мин;

для прорезки канавки - 0,8мин;

для растачивания мм - 0,8 мин;

для растачивания отверстия мм - 0,8мин;

для растачивания отверстия мм - 0,8 мин;

для растачивания отверстия под резьбу - 0,8мин;

для растачивания фаски на длине - 0,12 мин;

для нарезки резьбы М105х1,5-7Н - 0,37 мин;

для подрезки торца в размер - 0,22мин;

для растачивания отверстия - 0,8 мин;

для растачивания - 0,8мин;

для растачивания конуса до - 0,8 мин.

Суммарное вспомогательное время, связанное с переходом на всю операцию составит 10,65 минуты.

Также устанавливаем время на смену инструмента для всех переходов - 0,6мин; время на изменение величины подачи для переходов составит 0,07мин; время на изменение числа оборотов шпинделя для всех переходов, равное 0,08мин на один переход, [Карта 18, 35].

Вспомогательное время на контрольные измерения

Вспомогательное время на контрольные измерения для каждого размера составит:

для подрезки торца в размер - 0,17 мин;

для проточки на длину с выполнением угла 45° - 0,16мин;

для растачивания отверстия на глубину - 0,18мин;

для прорезки канавки - 0,11мин;

для растачивания - 0,18 мин;

для растачивания отверстий , и - 0,11мин;

для нарезки резьбы М105х1,5-7Н - 0,20 мин;

для подрезки торца в размер - 0,17 мин;

для растачивания отверстия - 0,12 мин;

для растачивания конуса до - 0,23 мин.

Суммарное время на контрольные измерения на всю операцию составит 2,39 минуты.

Вспомогательное время на операцию составит:

С учетом поправочного коэффициента вспомогательное время на операцию составит:

. Определение времени на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности.

Время на обслуживание рабочего места (организационное и техническое) для станков II группы с наибольшим диаметром изделия, устанавливаемого над станиной, 500мм составит 4,0% оперативного времени, [Карта 19, 4]. Время на отдых и личные надобности при работе на станке с механической подачей [Карта 88, 35] составляет 4%оперативного времени.

. Определение нормы штучного времени.

Норма штучного времени определяется по формуле:

;

. Определение подготовительно - заключительного времени.

При обработке детали в патроне с работой четырьмя режущими инструментами, участвующими в операции, подготовительно-заключительное время на партию деталей составит 16мин.

. Определение нормы штучно-калькуляционного времени:

где n - количество технологических переходов, n=16.

Полученные результаты сводим в одну таблицу.

7.9.3 Техническое нормирование операции 075 - Сверлильно-фрезерно-расточная

Определение основного (технологического) времени.

Основное (технологическое) время на операцию равно:

.Определение вспомогательного времени.

Вспомогательное время на установку и снятие детали :

Время на установку и снятие детали весом 9,8кг в специальном приспособлении равно 1,5мин [Карта 2, 4].

Вспомогательное время, связанное с переходом :

для фрезерования паза и растачивания отверстия - 0,23мин;

для центрования отверстий 0,19мин;

для сверления каждого из отверстий 0,21мин;

для рассверливания 0,22мин;

для фрезерования лыски 0,18мин.

Вспомогательное время на контрольные измерения :

При измерении штангенциркулем поверхностей после обработки затраченное время составит 0,23мин на один замер; для измерения поверхности после сверления понадобится 0,22минуты.

Вспомогательное время на операцию составит:

С учетом поправочного коэффициента вспомогательное время на операцию составит: .

. Определение времени на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности.

. Определение нормы штучного времени.

Норма штучного времени определяется по формуле:

;

. Определение подготовительно - заключительного времени.

. Определение нормы штучно-калькуляционного времени:

где n - количество технологических переходов, n=4.

Полученные результаты сводим в одну таблицу.

8. Проектирование станочного приспособления

.1 Уточнение цели технологической операции

Заготовка для детали Корпус» обрабатывается на сверлильно-фрезерно-расточном станке с ЧПУ 2204ВМФ4 - операция 075.

Применение специального приспособления позволит:

обрабатывать максимальное число поверхностей с одной установки, что резко увеличит цикл обработки заготовки на одном станке;

устранить разметку заготовки перед обработкой и исключить их выверку на станке по разметке;

сократить вспомогательное время, улучшить режимы резания, тем самым повысить точность обработки поверхностей заготовки и, в результате, производительность труда.

облегчить труд рабочих станочников и использовать рабочих с более низкими квалификацией и разрядом;

снизить себестоимость обработки заготовки.

Ориентировочно в заданных условиях следует признать наиболее рациональной систему универсально-наладочных приспособлений (УНП).

Выяснение количественных и качественных результатов выполнения операций:

Точность размеров.

На данной операции должны формироваться:

три линейные размера: ;

два диаметральных: ;

скругление радиусом R2.

Наружный размер должен обрабатываться с точностью по 14-му квалитету JT14 с полем допуска , [ГОСТ 25346-82]. Размер должен обрабатываться с точностью по 14-му квалитету JT14 с допуском . Размер имеет допуск , что соответствует 14-му квалитету точности по JT.

Диаметральный размер имеет допуск , ему соответствует квалитет точности JT14. Размер имеет допуск , что соответствует точности по JT9.

Радиус R2 является свободным размером, поэтому будет обрабатываться по JT14 с допуском на размер .

Точность формы.

Искажение формы цилиндрической поверхности и круглой поверхности характеризуются отклонением от цилиндричности и круглости, и нормируется ГОСТ 24643-81.

На с значение допуска отклонения от цилиндричности составит 30%: , что соответствует 8-ой степени точности с допуском 20мкм. На с значение допуска отклонения от круглости составит 30%: , что составляет 13-ую степень точности с допуском 200мкм.

Допуск отклонения от плоскостности должен выдержаться в пределах 60% на размерах:

с - это 15-ая степень точности, ;

с - это 14-ая степень точности. .

Точность расположения поверхностей.

На чертеже детали «Корпус» на данные обрабатываемые поверхности не проставлены требования. Однако во время обработки необходимо выдержать перпендикулярность оси отверстия к оси детали с допуском 20мкм по 8-ой степени точности; перпендикулярность торца оси детали по 13-ой степени точности с допуском 100мкм. Также необходимо выдержать параллельность поверхности Л (размер ) оси заготовки с допуском 250мкм по 13-ой степени точности.

Степень шероховатости обрабатываемых поверхностей.

На обрабатываемую поверхность Л (размер ) шероховатость должна быть не хуже Rа1,25.

На остальные поверхности требования к шероховатости не проставлены, поэтому степень шероховатости необходимо выдержать не хуже Rа2,5.

Выяснение количественных и качественных данных по заготовке, поступающей на операцию.

На данную операцию заготовка поступает предварительно обработана на чисто по на длину .

Масса заготовки - 15,25кг. Материал - Сталь 10880, ГОСТ11036-75.

Заготовка представляет собой тело вращения, вполне жесткая, обрабатываемость ее удовлетворительна.

Имеются достаточно развитые поверхности, принимаемые за базовые, к которым можно отнести диаметры и торцы, прилагаемые к ним.

Точность размеров.

Диаметр отверстия обрабатывается с точностью по JT11, . Длина отверстия 83мм. Отношение , что говорит о принадлежности этой поверхности к двойной опорной базе.

Диаметр сделан по точности JT9 с полем допуска . Длина отверстия составляет 5мм. Отношение длины к диаметру - база двойная опорная.

Диаметр обрабатывается по точности JT12 с допуском . Длина поверхности 63мкм. Отношение , что может послужить двойной опорной базой.

Точность формы.

Поскольку допуски на отклонения от цилиндричности и круглости не оговорены в технических требованиях и на чертеже, то можем установить их в пределах 30% от допуска на размер:

на размер с допуском составит , ей соответствует 11-ая степень точности, допуск 100мкм;

на размер с это составит - 8-ая степень точности с допуском, равным 30мкм;

на размер с допуск отклонения составит . Это 10-ая степень точности, допуск равен 80мкм.

Отклонение от плоскостности торца по диаметру необходимо выдержать в пределах 100мкм. На остальные торцы - в пределах допуска на линейный размер, что составляет 400мкм.

Точность расположения поверхностей.

Возможные погрешности по радиальному биению диаметров и биению торцов принимаем равными 60% от допуска на соответствующие размеры:

для размера допуск составит , ему соответствует 11-ый квалитет точности, допуск равен 250мкм;

для размера допуск равен , что соответствует 9-му квалитету точности с допуском 60мкм;

для размера допускаемое отклонение составит , соответствует 9-му квалитету с допуском 120мкм;

для торца размером 14мм это отклонение будет составлять 50мкм по 11-му квалитету точности, [ГОСТ 25346-82]. Так как ;

для торца 12мм допуск биения составит , ему соответствует 14-ый квалитет с допуском 200мкм.

Степень шероховатости обрабатываемых поверхностей.

По диаметральным размерам и торцам шероховатость составляет Ra2,5, что соответствует точностным требованиям к базовым поверхностям.

Определение условий, в которых будет изготавливаться, эксплуатироваться проектируемое приспособление.

Годовая программа определена в 140 деталей в год. Такая программа с учётом трудоёмкости соответствует мелкосерийному производству. Таким образом в течение года приспособление должно осуществить 140 циклов, что говорит малой интенсивности использования приспособления.

Заготовка обрабатывается на сверлильно-фрезерно-расточном станке с ЧПУ 2204ВМФ4, имеющего следующие характеристики:

· поверхность стола 500×400;

· наибольшее расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола 570 мм;

· наибольшая масса обрабатываемой заготовки - 300кг;

· наибольшее вертикальное перемещение головки 500 мм;

· наибольшее продольное перемещение стола 500 мм;

· число скоростей шпинделя 19;

· число оборотов шпинделя 32 - 2000 об/мин;

· мощность 6,3 кВт;

Обработка осуществляется центровочными сверлами, концевыми фрезами и , а также сверла , , , . Масса детали не превышает 10 кг, что говорит о возможности ручной её установки.

Составление перечня реализуемых функций:

0. Перемещение и предварительная ориентация заготовки;

1. Базирование заготовки;

. Закрепление заготовки;

. Базирование приспособления на станке;

. Закрепление приспособления на станке;

. Подвод и отвод энергоносителя;

. Образование исходной силы для закрепления;

. Управление энергоносителем;

. Замена установочных элементов;

. Объединение функциональных узлов;

. Обработка отверстия М8-7Н;

. Создание безопасных условий труда;

Исходя из условий реализации этих функций и требований к результатам их реализации, разработчик должен осуществить поиск прототипов из накопленного фонда технических решений. Предпочтение отдаётся стандартным техническим носителям функций. Разработка новых конструкций функциональных узлов требует специального обоснования.

8.2 Разработка и обоснование схемы базирования

Выбор главной базовой поверхности

В п.8.1 рассматривались поверхности, которые можно использовать как технологические базы. Рассмотрим возможные варианты базирования с помощью этих поверхностей.

Установочной базовой поверхностью послужит основание заготовки диаметром 160мм и длиной 63мм, так как эта поверхность наиболее развита, обработана по 12-му квалитету точности, что позволяет использовать ее в качестве базовой поверхности. Шероховатость ее составляет Ra2,5.

Применение этой поверхности в качестве базовой не препятствует доступу инструментов к обрабатываемым поверхностям. Посредством этой поверхности заготовка лишается трех степеней свободы: одного перемещения по и двух вращений по х и по у.

Выбор опорной базы

В качестве двойной опорной базы можно принять диаметр 128мм длиной 5мм. Это наиболее точно обработана поверхность - по 9-му квалитету с точностью до 100мкм. Шероховатость ее составляет Ra2,5. отношение длины к диаметру на много меньше 1-цы, что позволяет использовать эту поверхность лишь в качестве двойной опорной базы.

Применение этой базы лишает заготовку 2-х степеней свободы - перемещения по оси х в обоих направления, что позволит нам достичь требуемой точности в получении нужных размеров.

Сравним два способа базирования заготовки в приспособлении:

) заготовка базируется по диаметру (установочная база) и по торцу этого ж отверстия (двойная опорная база). Таким образом, заготовка лишается 5-ти степеней свободы, (рис.8.1, а).

Рисунок 8.1, а - Схема базирования заготовки

При такой схеме погрешность базирования на точностные параметры (размер) составит больше размера допуска на выдерживаемый размер:

что будет больше на 100мкм чем погрешность базирования во втором варианте (см. рис. 8.1, б):

В этом случае заготовка базируется по основанию (установочная база) и торцу диаметра (опорная база), что позволит более точно обрабатывать заготовку.

Исходя из расчетов и технологических требований на деталь предпочтение отдаем варианту б, Рис.8.1.

Рисунок 8.1, б - схема базирования заготовки

Окончательный анализ структуры связей произведем, построив таблицу односторонних связей (Табл. 8.1).

Таблица 8.1 - Анализ структуры связей

Индекс связи

Реакция

RRRRR

8.3 Расчет сил закрепления

Анализ структуры полей возмущающих сил (ПВС)

ПУС - система сил, стремящихся нарушить ранее установленное равновесие элементов Т-системы.

К этим силам относятся:

силы резания;

силы инерции;

центробежные силы;

силы внутренних напряжений;

температурные силы и др.

Приведем схему полей возмущающих сил.

Рисунок 8.2 - Схема полей возмущающих сил

Анализ структуры полей уравновешивающих сил (ПУС)

ПУС - система сил, препятствующая изменению положения заготовки или других элементов Т-системы.

В основном это силы закрепления, но могут быть и др., если они противодействуют возмущающим.

Приведем схему полей уравновешивающих сил.

Рисунок 8.3 - Схема полей уравновешивающих сил

Расчет сил закрепления и основных параметров приспособления

Величину суммарного усилия закрепления необходимо считать из следующих условий:

· Условие непроворота от силы P_z:

₁ R>P_zR^I k;

· Условие сдвига заготовки под действием силы Р_x и P_y:

₂ f> (P_y +P_x)k;

где k - коэффициент запаса закрепления;- коэффициент трения;

^I =R+r.

Схема сил действующих на заготовку показана на рисунке 8.4.

Рисунок 8.4 - Схема сил, действующих на заготовку

Силу закрепления определим как суммарную силу W₁ и W₂:

W=W₁W₂;

где W₁ - сила закрепления в зависимости от условия непроворота от силы P_z:

W₁=;

где =, формула будет иметь вид:

₁=;

₂ - сила закрепления в зависимости от условия сдвига заготовки под действием силы Р_x и P_y:

₂=.

Определяем силы резания Р_y и Р_x, которые возникают при сверлении отверстия d36. Значение составляющей силы резания Р_y не значительное, поэтому им пренебрегаем.

Определяем силу Р_x по формуле [1, с. 265]:

где - D - диаметр обрабатываемого отверстия, 36мм;- подача, 0,54мм/об;

С_р=9,8;=1,0;=0,7;

К_р - поправочный коэффициент, учитывающий свойства материала,

;

Крутящий момент М_кр определяется по формуле [1, с. 265]:

где С_м=0,005; q=2,0; y=0,8;

К_м - поправочный коэффициент, К_м=К_рм=0,46.

Коэффициент запаса закрепления определяем по формуле [1, с. 85]:

К= К₀ К₁ К₂ К₃ К₄ К₅ К₆;

где К₀ - коэффициент гарантируемого запаса, К₀=1,5;

К₁ - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания из-за случайных неровностей на обрабатываемых поверхностях, К₁=1,2;

К₂ - коэффициент, характеризующий увеличение сил резания вследствие затопления режущего инструмента, К₂=1;

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

К₄ - коэффициент, характеризующий постоянство силы закрепления, К₀=1,3;

К₅ - коэффициент, характеризующий эргономику ручных зажимных механизмов, К₅=1;

К₆ - коэффициент, учитывающий наличие моментов стремящихся повернуть заготовку, К₆=1.

Коэффициент трения выбираем по [2, с. 85]: f=0,16.

Сила закрепления в зависимости от условия непроворота от силы P_z:₁=

Сила закрепления в зависимости от условия сдвига заготовки под действием силы Р_x:

W₂=

Сила закрепления будет равна:=15419+18,94=15438Н.

Расчет детали на прочность

Рассчитываю на прочность деталь шток.

Материал штока - Сталь 45, предел прочности [s]=16кН/см².

Рисунок 8.5 - Шток, используемый в приспособлении

На шток действует растягивающая сила F=W=35770Н. Необходимо определить диаметр, который должен иметь шток, для того чтобы выдержать нагрузку. Для этого составляем уравнение сил, действующих на шток:

SZ: N=F=35770кН.

Предел прочности на растяжение штока определяется по формуле:

где d - диаметр опасного сечения штока, d=16мм

Тогда

,6кН/см²<16кН/см²,

следовательно, шток не будет деформироваться при действии на него силы равной 15438Н.

8.4 Расчет пневмоцилиндра

Основным назначением силового привода в приспособлении является создание исходной силы тяги, необходимой для зажима заготовки силой W.

Силовой агрегат привода представляет собой преобразователь исходной энергии в механическую, необходимую для работы зажимных механизмов. Исходной энергией в пневматических приводах является энергия сжатого воздуха. Пневмопривод широко используют в приспособлениях благодаря его быстродействию (скорость срабатывания доли секунды), простоте конструкции и простоте управления, надёжности и стабильности в работе.

Пневмопривод включает в себя следующие части: источник сжатого воздуха - обычно цеховая или заводская компрессорная установка; силовой агрегат - пневмодвигатель (пневмокамера), преобразующий энергию сжатого воздуха в силу на штоке.

В одну конструкцию с приспособлением скомпонован пневмодвигатель. Остальные устройства размещают вне приспособления, с помощью воздухопроводов соединяют с приспособлением.

По источнику энергии обратного хода - привод одностороннего действия, в котором рабочий ход производится сжатым воздухом, а холостой - усилием пружины. Приводы одностороннего действия применяют, когда не требуется большой ход штока; когда на обратном ходе не требуется большой силы для отвода зажимных элементов в исходное положение. Эскиз пневмокамеры показан на рисунке 8.6.

Рисунок 8.6 - Эскиз пневмокамеры

Диаметр пневмокамеры определяем из формулы [2, с.205]

=0,196(D+d₁)²р-q;

D=;

где q - сопротивление возвратной пружины при конечном положении пружины, q=200Н.

р - давление воздуха в системе подводимой к пневмокамере, 0,4 МПа;₁ - диаметр опорной шайбы, 100 мм.=.

Выбор размеров пневмокамеры ведем согласно [3, с.450]:

· диаметр пневмокамеры D=320мм.

· диаметр штока d=32мм.

· диаметр опорной шайбы d_ш=0,7D=0,7 320=225мм.

Действительная сила зажима будет равна:_д=0,196(320+225)² 0,4-200=23087Н.

Данная сила превышает необходимую силу зажима заготовки, следовательно, приспособление обеспечивает фиксированное положение детали при обработке.

8.5 Схема приспособления

Схема подводки сжатого воздуха в пневматический цилиндр двухстороннего действия представлена на рис. 8.7.

Рисунок 8.7 - Схема подводки сжатого воздуха:

- вентиль; 2 - фильтр влагоотделитель; 3 - редукционный пневмоклапан; 4 - манометр; 5 - маслораспылитель; 6 - пневмоглушитель; 7 - пневмораспределитель; 8 - пневмокамера; 9 - обратный клапан

8.6 Разработка технических требований на изготовление приспособления

С информационной точки зрения расчеты допусков на изготовление элементов приспособления представляют собой преобразование информации о точности обработки поверхностей детали на данной операции в точностные требования к приспособлению.

Определим расчетные параметры, то есть те параметры, которые в большей мере влияют на достижение заданных допусков обрабатываемой детали. В нашем случае к расчетным параметрам следует отнести точность взаимного расположения технологических баз приспособления, а именно: допуск параллельности установочной базы, при базировании детали относительно поверхности, на которую устанавливается приспособление и допуск перпендикулярности той же установочной поверхности относительно оси цилиндрической оправки.

Точностной расчёт приспособления ведём по формуле [4, с. 24]:

где T - величина допуска, принимаем T=0,2мкм (5^+0,2мм);_Т - коэффициент, учитывающий возможное отступление от нормального распределения отдельных составляющих, принимаем k_Т=1,2;_Т1 - коэффициент, принимаемый во внимание, что погрешность базирования не всегда принимает свое максимальное значение k_Т1=0,8;

e_Б - погрешность базирования на данной операции:

e_Б=0,5Т+2е+d+d¹+2S=0,5·0,5+2·0,05+0,016+0,025+2·0,009=0,19мм.

где е - эксцентриситет, 0,05мм;

d - допуск на диаметральный размер оправки, 0,016мм;

d¹ - допуск на диаметральный базовый размер детали, 0,016мм;

Т - допуск на наружный диаметр заготовки, 0,5мм.

e_З - погрешность закрепления заготовки; с учетом неоднородности шероховатости базы заготовки и неравномерности поля уравновешивающих сил. В данном случае погрешность закрепления не оказывает влияния на размер 5^+0,2мм, так как сила закрепления расположена перпендикулярно к нему, следовательно, e_З=10мкм.

e_У - погрешность установки приспособления на станке. Погрешность установки принимаем равную нулю.

e_П - погрешность перекоса инструмента, в моем случае e_П=0

w - среднеэкономическая степень точности обработки на данной операции, согласно [6, с. 150-151] w=22мкм._Т2 - коэффициент, учитывающий вероятность появления погрешности обработки, принимаем k_Т2=0,6.

e_и - погрешность, возникающая вследствие износа установочных элементов; при равномерном износе опорной поверхности приспособления этот коэффициент не будет оказывать большого влияния на точность обработки отверстия. Принимаем её равной 0.

e_ПОЗ - погрешность позиционирования станка 2204ВМФ4, который обрабатывает данную заготовку, равна 0,05мм.

С учётом полученных данных принимаем суммарный допуск расположения согласно [6, с. 108, табл. 5.3] - 0,008мм.

Погрешность в пределах данного допуска возникает как результат сложения частных погрешностей взаимного расположения отдельных элементов приспособления. Поэтому полученный допуск рационально разделить по формирующим его элементам следующим образом:

допуск параллельности установочной базы, при базировании детали, относительно поверхности, на которую устанавливается призма - 0,004мм;

допуск перпендикулярности той же установочной поверхности относительно оси цилиндрической оправки - 0,004мм.

8.7 Описание устройства и принципа действия приспособления

Приспособление состоит из оправки и механизированного привода, которые крепятся к корпусу с помощью винтов. Пневмопривод представляет собой стандартную пневмокамеру, состоящую из резинотканевой мембраны, опорной шайбы, пружины, штока и корпуса. Приспособление базируется на столе станка с помощью призматических шпонок. Закрепление приспособления производится болтовыми соединениями.

Сборка приспособления

Все детали и узлы приспособления подвергнуть визуальному контролю, выявленные дефекты устранить.

1. С помощью винтов 10 к корпусу 2 крепятся призматические шпонки.

2. К корпусу 2(корпус штампованный) с помощью винтов 14 крепится пневмокамера 3.

3. В пневмокамеру 3 вкручивается штуцер 5.

4. К корпусу 2 с помощью винтов 12 крепится оправка 4.

. К корпусу 2 с помощью винтов 13 крепится опора 6.

. К корпусу 2 с помощью винтов 12 крепится распределительный кран 1 произвести закрепление заготовки.

. В распределительный кран вкручиваются два штуцера 10.

. Шлангами соединяются пневмодвигатель с распределительным краном 1 и распределительный кран с пневмокамерой.

. Производится выверка приспособления.

Эксплуатация приспособления

1. Подготовить базовые поверхности к установке заготовки.

2. Установить заготовку на оправку 4.

. На шток 5 установить быстросменную шайбу 8.

. Поворотом рукоятки распределительного крана 1 произвести закрепление заготовки.

. Снять штуцер с шлангой с пневмокамеры.

. Произвести обработку заготовки.

. Одеть штуцер с шлангой в пневмокамеру.

. Поворотом рукоятки распределительного крана 1 произвести раскрепление заготовки.

. Снять быстросменную шайбу.

. Снять деталь с оправки.

9. Проектирование контрольно-измерительного приспособления

.1 Уточнение цели технологической операции

Необходимо спроектировать КИП для контроля соосности поверхностей Æ и поверхности Æ (база Ж) детали Корпус ЦФ8.171.727.

Исходные данные для проектирования:

годовая программа выпуска N год=140шт, это соответствует мелкосерийному типу производства;

на предприятии, выпускающем деталь, контроль размера Æ осуществляется альтернативным методом с применением специального двухпредельного калибра-скобы.

Ни метод, ни средство нельзя признать приемлемым, поскольку проверка проводится по качественному признаку и не дает необходимой информации о состоянии процесса обработки и качества изделия.

Кроме того, большое влияние на качество контроля в данном случае оказывают субъективные особенности оператора, и в связи, с чем погрешность контроля может достигать 30% и более.

Отработка конструкции на технологичность измерения

Необходимость создания КИП для контроля соосности объясняется получением необходимой информации о состоянии процесса обработки и качества изделия.

Простановка размера Æ на данном чертеже верна, но в данной детали нет развитых точных базовых поверхностей, что может усложнить измерение размера и конструкцию самого контрольного приспособления.

Выбор категории контроля

Выпускаемая продукция по своим технико-экономическим показателям должна отвечать современным требованиям действующих ГОСТ, ОСТ, ТУ.

Такую продукцию относят к 1-ой категории качества. Принимаем 3-ую категорию контроля.

Производство подобного технологического класса деталей можно считать давно освоенным и установившимся. Поэтому принимается нормальный режим контроля по ГОСТ 20736-75.

Установим следующие показатели операции контроля:

· по объему - выборочный контроль;

· по времени - периодический контроль;

· по структуре - однократный.

С учетом вышеизложенного при выпуске запланированного объема продукции надлежит проверить 50% изготовленной продукции, что составляет 70 шт.

Расчет коэффициента загрузки приспособления показывает, что в данных условиях рентабельна система неразборного специального приспособления.

9.2 Выбор и обоснование схемы измерения

Выбор контрольных точек объекта измерения

Измеряемый размер Æ образован диаметром данной детали, который определяется отрезком, касающимся поверхностей отверстия и проходящего через его центр.

Таким образом, информация о заданном параметре будет сниматься с поверхности 1.

Рисунок 9.1 - Контрольная точка объекта измерения

Точность измерительного размера.

Как уже установлено номинал контролируемого размера 100мм. Он должен соответствовать точности 9-го квалитета (Æ100Н9). Верхнее отклонение ES=+87мкм; нижнее EI=0. Следовательно, допуск IT=87мкм согласно ГОСТ 25347-82.

Точность формы.

Рассмотрим допуск цилиндричности и круглости отверстия Æ, поскольку на данном диаметре будет производиться контроль. Допуск цилиндричности не должен превышать 12 мкм (9 степень точности); допуск круглости 15 мкм (9 степень точности).

Точность размещения поверхностей.

При рассмотрении точности расположения поверхностей для нас может иметь значение отклонение образующей отверстия от перпендикулярности к установочной поверхности. Назначаем допуск перпендикулярности 20 мкм.

Степень шероховатости.

Степень шероховатости задана на чертеже и принята конструктором равной Ra=2,5мкм. Применяемое значение шероховатости соответствует точности расположения поверхности.

Определение конструктивно-технологических особенностей контролирующей детали:

Диаметр отверстия контролируется после токарной обработки. Деталь по конструктивным особенностям относится к телам вращения, по технологическим - к классу корпус. Масса детали- 9,8кг. Материал - сталь электротехническая (ГОСТ 11036-75) марки 10880. Твердость НВ 235…260. Плотность материала Q=7,85×10³ кг/м³, коэффициент линейного расширения a=11,1×10^-6 1/С°. Предел текучести s_т=162 МПа. Временное сопротивление s_в=270 МПа.

Выбор схемы контроля.

Из всей совокупности поверхностей, образующих деталь, претендовать на базовые поверхности могут следующие: цилиндрическое отверстие Æ. Этот выбор обусловлен возможностью совмещения конструкторской и технологической баз.

Проведем уточнение и анализ точностных параметров этой поверхности.

Точность базовой поверхности.

Диаметр отверстия Æ на l=10,25 мм. Степень точности IТ12. Нижнее отклонение EI=0; верхнее отклонение ES=+600 мкм. Величина допуска составляет Т=600 мкм согласно ГОСТ 25347-82.

Точность формы базовой поверхности.

Поскольку чертеж особо не оговаривает отклонения формы, то они ограничиваются полем допуска на размер диаметра Dф=600 мкм, что соответствует 12 степени точности по ГОСТ 24643-81.

Точность расположения базовой поверхности.

В связи с тем, что на чертеже нет ограничений на отклонение расположения базового отверстия Æ, отклонение от перпендикулярности 320 мкм (11 степень точности).

Степень шероховатости базовой поверхности.

Конструктор определил степень шероховатости отверстия Ra 2,5 мкм. Принятое значение шероховатости соответствует точности рассматриваемой поверхности.

Выбор и обоснование схемы базирования.

Из вышеприведенных точностных данных базовой поверхности приходим к выводу, что качество базовой поверхности обеспечивает заданную точность положения контролируемой детали в процессе контроля.

По рисунку 9.2, на котором представлена схема базирования, видно, что отверстие Æявляется двойной опорной базой и лишает заготовку 3-х степеней свободы: 2-х перемещений и 1-х вращений. Торец налагает на заготовку 5-ую степень свободы и является установочной базой.

Поскольку в диаметральном направлении погрешность базирования будет равна , то данная схема базирования является приемлемой для нашего случая.

Рисунок 9.2 - Схема базирования детали

Выбор и обоснование схемы закрепления.

Деталь при контроле располагается вертикально, при этом система гравитации Q будет прижимать опорную поверхность к установочному элементу приспособления. Вращение вокруг вертикальной оси способствует проведению операции контроля. Зажим происходит по цилиндрической поверхности Æс помощью цанговой оправки, центрирующей деталь. Погрешность закрепления e_з=5мкм.

9.3 Определение условий, в которых будет эксплуатироваться КИП

Контроль заданного параметра будет непосредственно проводиться на рабочем столе контролера, т.е. на столе ОТК.

Согласно нормам нормальные условия проведения измерения являются: температура окружающей среды - t=20°±2°; относительная влажность воздуха j=58%; атмосферное давление Рат=760 мм рт. ст.; скорость движения внешней среды v=0. Поддержание нормальных условий в рабочем пространстве должно обеспечиваться в течении всего процесса измерения.

Основным фактором, определяющим работоспособность зрения, является освещенность. Предусматриваем местное освещение с Еф=1000 люкс.

9.4 Выбор и обоснование метода измерения

Из возможных альтернатив прямого и косвенного метода отдаем предпочтение прямому. Прямой метод измерения сразу приводит к результату измерения, нет необходимости пересчета.

При выборе контактного и бесконтактного способов отдаем предпочтение контактному способу. Это обусловлено тем, что прочностные характеристики материала высоки и контролируемая поверхность без деформаций и смятия может воспринять значительное измерительное усилие. В наших условиях попадание масла, СОЖ, стружки, измерительное усилие будет способствовать удалению грязи и посторонних тел с места измерения.

Для обеспечения точечного контакта принимаем наконечник сферической формы при радиусе сферы не менее 5 мм (рисунок). Наконечник типа НР имеет твердосплавную вставку (ГОСТ 11007-66).

Рисунок 9.3 - Эскиз наконечника

Учитывая значительную твердость контролируемой поверхности, геометрические параметры вставки, ориентировочно назначаем измерительное усилие 3Н. В этом случае ожидаемая погрешность от измерительного усилия определяется по формуле Герца:

где Dус - величина погрешности за счет контактной деформации, мкм;- коэффициент, зависящий от материала измерительного наконечника (k =0,81);

Рус - измерительное усилие, Н;- радиус сферы наконечника, мм.

Деталь контролируется в динамическом состоянии (вращение).

Продолжительность операции на токарном станке не превышает 1мин. Согласно этому устанавливаем время на контрольную операцию 0,5мин. Такая продолжительность контроля не требует высокого уровня механизации, так как может быть осуществлена вручную на простом измерительном устройстве.

КИП должен иметь шкальное отсчетное устройство, которое обеспечивает достаточную точность отсчета без чрезмерного напряжения зрения.

Принимаем механический принцип преобразования измерительной информации. Это решение предопределено в значительной мере контактным методом контроля. В его пользу говорит большой арсенал технических средств, прошедших многолетнюю апробацию на точность и надежность работы на рабочих местах станочников.

9.5 Выбор и обоснование средства измерения

Выбор и обоснование способа измерения

Выбор средства измерения начнем с определения оптимальных метрологических, эксплуатационных и надежностных характеристик, которыми должно обладать средство измерения.

1 Допускаемая суммарная погрешность измерения КИП находится как часть допуска IT контролируемого параметра Æ

где k зависит от квалитета или степени точности контролируемого параметра (для IT7 k=0,3).

В соответствии с ГОСТ 8.051-81 рекомендуется принять =30мкм.

Определим допустимую погрешность средства измерения (инструментальную погрешность):

Цена деления рассчитывается в зависимости от величины допустимой инструментальной погрешности средства измерения. Принимаем с=Dин=7 мкм.

Интервал деления шкалы (а) берем 2мм, поскольку меньшее расстояние между соседними штрихами шкалы может затруднить считывание показаний средства измерения.

Предел измерения средств (диапазон измерений) определяется условиями эксплуатации. Принимаем Б=200 мкм.

Измерительное условие Рус обуславливается характером контролирующих поверхностей при измерении, жесткостью контролируемой поверхности, величиной допуска измеряемого параметра. Поскольку ограничения на его величину отсутствуют, принимаем, Рус=300сН. Допустимое колебание измерительного усилия оговорено величиной DРус=50сН.

Поиск средства измерения по заданным ограничениям.

После того как стали известны допустимые значения по метрологическим, эксплуатационным и надежностным показателям, можно приступить к поиску средства измерения. Приемлемым считается средство измерения, значения характеристик которого находятся в таком соотношении с допустимым:

; ;

; t (Р)≥t│Р│;

; Р≥\│Р│;

Б≥│Б│; Ц≤│Ц│.

Поиск осуществляем в соответствии с таблицами технических характеристик рычажно-зубчатых измерительных головок. Наиболее близкой по показателям является головка 10ИГП ГОСТ 6933-72 со следующими параметрами:

Габаритные размеры индикатора: 60´108´24.

Рисунок 9.4 - Индикатор

9.6 Эскизное проектирование

.6.1 Разработка кинематической схемы КИП

На схеме необходимо изобразить в упрощенном виде основные механизмы КИП. Она также должна давать понятие о характере перемещения, предельных положениях, видах связей (рис. 9.5).

Рисунок 9.5 - Кинематическая схема приспособления

9.6.2 Разработка функционального узла

Из функций, которые надлежит реализовать в проектируемом КИП, наибольший интерес представляет установка и закрепление средства измерения, и перемещение его на измерительную позицию.

Каждая из этих функций может быть реализована с помощью различных технических средств с различным уровнем качества.

Рассмотрим несколько технических решений, реализующих установку и закрепление СИ. Вариант представленный на рис. 9.6, а должен быть сразу отвергнут. Крепление измерительной головки за тонкостенную гильзу недопустимо, поскольку винт деформирует тонкостенную трубку прибора, и он выйдет из строя.

а) б)

Рисунок 9.6 - Вариант крепления средства измерения

Вариант (рис.9.6, б) более приемлем, поскольку здесь гарантируется точность, быстрота и надежность крепления.

Перемещение средства измерения для нашей схемы измерения не требуется.

9.6.3 Определение точности изготовления и сборки разработанных функциональных узлов

Причиной погрешности положения чаще всего бывают зазоры, технологические погрешности изготовления, недостаточная жесткость элементов размерной цепи, износ сопрягаемых деталей. Поэтому рассмотрим возможные искажения положения измеряемой детали, обусловленное зазорами и технологическими допусками.

Функциональный узел представлен на рис 9.7.

Для получения необходимой точности контроля и уменьшения фактической суммарной погрешности КИП, применим гидропластовый зажим контролируемой детали. Его применение позволит значительно сократить погрешность базирования.

Рисунок 9.7 - Функциональный узел КИП

Расчет гидропластового зажима ведем по [11, стр.123].

Исходные данные для расчета тонкостенной втулки является диаметр отверстия и длина отверстия детали.

Для расчета тонкостенной самоцентрирующей втулки примем:- диаметр установочной поверхности центрирующей втулки, мм;- тонкостенной части втулки, мм;

Т - длина опорных поясков втулки, мм;- толщина опорных поясков втулки, мм;

- наибольшая диаметральная упругая деформация втулки, мм;- максимальный зазор между установочной поверхностью втулки и базовой поверхностью детали в свободном состоянии, мм;- длина тонкостенной части втулки, мм;

- длина измеряемой детали, мм;д - диаметр базовой поверхности обрабатываемой детали, мм;- диаметр отверстия опорных поясков втулки, мм;

р - давление гидропластмассы, требуемое для деформации тонкостенной втулки, н/м².

. Определяем внутренний диаметр:

=2a=2·49,85=99,8 (мм).

Базовая поверхность детали обработана по 2-му классу точности, установочная поверхность тонкостенной втулки изготовлена по 2ф классу точности с ходовой посадки.

. Длину L средней части тонкостенной втулки принимают:

(мм).

. Толщина h тонкостенной части L втулки:

для втулок диаметром D=50-150 мм принимаем

=0,025D=0,025·99,8=2,49 (мм).

. Максимальный радиальный зазор Smax между установочной поверхностью тонкостенной втулки и базовой поверхностью обрабатываемой детали, когда деталь не зажата: при зажиме по внутренней поверхности обрабатываемой детали

Принимаем Smax=2мм.

. Допустимая деформация тонкостенной части втулки в ее средней части при L>0,3D:

. Натяг при зажиме детали:

(мм).

Так как , то втулка центрирует и зажимает деталь.

. Гидростатическое давление в полости тонкостенной втулки, требуемое для зажима измеряемой детали, при L>0,3D:

. Требуемая продольная сила зажима измеряемой детали на тонкостенной втулке:

. Коэффициент длины контакта:

принимаю .

. Высота рабочей полости тонкостенной втулки под гидропластмассу:

. Длина посадочного пояска втулки:

12. Диаметр d отверстия для втулки с наружной установочной поверхностью для деталей с базовой поверхностью, изготовленной по 2-му классу точности:

Материал для изготовления тонкостенных втулок: при D>40мм - сталь У7А с термообработкой до HRC 36.

Технические условия на изготовление втулки:

1) допускаемая разностенность тонкостенной части втулки ±0,05мм при D>40мм;

2) допускаемое биение установочной поверхности втулки относительно поверхности посадочных поясков и базовой поверхности приспособления не более 0,01мм.

Сопряжение втулки с корпусом выполняем по легкопрессовой посадке 2-го класса точности.

Диаметр плунжера для передачи внешней силы давления на гидропластмассу, находящуюся в полости тонкостенных втулок:

при 0,5D<l<D

Материал плунжера сталь 45 с термообработкой до РКС40-45.

9.6.4 Расчет фактической суммарной погрешности КИП

Расчет суммарной погрешности произведем по формуле:

Е_КИП=Е+Δ_р+Δ_э+Δ_ин+Δ_т+Δ_ус;

где Е - погрешность положения контролируемой детали в приспособлении;

;

где Е_б - погрешность базирования Е_б=3 мкм, т. к. гидропластовые оправки обеспечивают точность центрирования 0,0020,003 мм, [7, стр.42];

Е_з - погрешность закрепления Е_з=0, т. к. отсутствует усилие закрепления контролируемой детали незначительно;

Е_пр - неточность изготовления элементов приспособления.

;

где Е_пр1 - погрешность изготовления базовых элементов приспособления для установки деталей (из табл. П2.1 [10] Е_пр1=5 мкм);

Е_пр2 - погрешность расположения базовых элементов для установки деталей относительно элементов установки измерительных приборов (из табл. П2.2 [10] Е_пр2=8 мкм);

Е_пр3 - погрешность, обусловленная зазорами и технологическими допусками установочных элементов приспособления.

;

Δ_р - погрешность передаточного устройства

Т. к. конструкция имеет равноплечный рычаг, то его погрешность будет равняться менее 1 мкм, то ее не будем учитывать. Δ_р=0 мкм.

Δ_э - погрешность изготовления эталонной детали.

Т. к. КИП не нуждается в эталоне то Δ_э=0 мкм.

Δ_ус - погрешность, вызываемая измерительным усилием за счет контактной деформации.

Фактическую погрешность определяем по формуле Герца:

где Р_ус - измерительное усилие, Н (Р_ус=2 Н);- радиус измерительного наконечника (r=5 мм) ;

к - коэффициент, зависящий от материала (для твердого сплава к=0,81);

Δ_t - погрешность, вызванная изменением температуры окружающей среды.

Т. к. КИП контролирует торцевое биение, то на контролируемый параметр температурная погрешность не влияет. Δ_t=0.

Δ_ин - погрешность выбранного средства измерения; Δ_ин=5 мкм.

Подставив найденные значения элементарных погрешностей в формулу Е получим:

Е_КИП=12,42+0+0+5+0+0,32=17,74 мкм.

Сопоставив фактическую суммарную погрешность Е_КИП с допустимой |δ_изм|, делаем вывод о том, что необходимое условие точности соблюдается:

Е_КИП=17,74<18=|δ_изм|.

Определение влияния погрешности измерения на результат контроля

Используя положение Н.Н. Маркова, определим удельный вес суммарной погрешности в допуске изделия при IT=50 мкм, |δ_изм|=18 мкм.

или А_мет=31%

Из графиков найдем, что количество неправильно принятых деталей m=1,8%, т. е. из 2000 проверенных деталей - 36 шт. Количество неправильно забракованных деталей n=2,2%, т. е. - 44 шт. Относительная величина выхода за границу поля допуска С/IT=0,2/50=0,04.

.7 Устройство и принцип действия КИП

Контролируемая деталь «Корпус» для контроля соосности поверхности и поверхности надевается на тонкостенную втулку поз.4 до упора. При помощи четырехгранного ключа, винт поз.15 вкручивают в палец поз.6 до надежной фиксации контролируемой детали. Винт поз.15, перемещаясь, двигает плунжер поз.8, который нагнетает давление в полости пальца поз.6 и напрессованной на него тонкостенной втулки поз.4, заполненной гидропластом поз.21. Под давлением гидропласт воздействует на тонкостенную втулку поз.4, диаметр которой увеличивается и закрепляет с точным центрированием деталь.

Контроль торцевого биения производится поворотом детали одновременно с пальцем поз.6 на 360º, который сцентрирован во втулке поз.2 на двух упорных подшипниках поз.20.

В левой части корпуса поз.7 закреплена стойка поз.10, на которой установлен измерительный рычаг поз.9 при помощи шпильки поз.12 и зажат индикатор часового типа модели 2МИГ поз.19 при помощи втулки поз.3 и зажимного винта поз.1. Во время контроля индикатор поз.19 воспринимает усилие от рычага поз.9, который передает информацию о торцевом биении измеряемой поверхности. Раскрепление и снятие заготовки происходит в обратном порядке установки.

10. Проектирование режущего инструмента

.1 Конструирование Т-образной фрезы

Заготовка для детали «Корпус» обрабатывается в условиях мелкосерийного производства, что указывает на необходимость использования специального технического оснащения.

Конструкция детали «Корпус» имеет элемент (паз глубиной 12±0,2мм длиной 23^+0,4 мм), требующий применения специального режущего инструмента для его получения.

Рисунок 10.1 - Эскиз обрабатываемой поверхности

Проектируем Т-образную специальную фрезу по ГОСТ 10673-75 для обработки данных пазов с коническим хвостовиком.

10.2 Технические требования

Хвостовик фрезы проектируем в соответствии со шпинделем станка конусом Морзе 5 (конусность 1:19,002).

Материал режущей части фрезы в соответствии с обрабатываемым материалом - твердый сплав Т5К10 ГОСТ 3882-84.

Материал корпуса фрезы - сталь 40Х ГОСТ 4543-81.

Твердость корпуса фрезы 35 - 52 HRC_Э.

Режущая часть крепится к корпусу фрезы с помощью припоя марки Л68 по ГОСТ 15527. Толщина слоя припоя не должна превышать 0,1-0,15мм.

Поверхности фрезы не должны иметь следов коррозии, на режущей части не должно быть трещин, остатков припоя, выкрашенных мест, а на остальных шлифованных поверхностях - черновин.

Параметры шероховатости поверхностей фрезы:

передних и задних поверхностей зубьев режущей части - Rz3,2;

хвостовика - Ra0,63;

спинок зубьев шейки фрезы и стружечных канавок - Rz6,3;

остальных поверхностей - Rz20.

Рекомендуемые значения геометрических параметров фрез согласно ГОСТ 10673-75:

передний угол - g=10°;

задний угол - a=15°;

угол наклона режущих кромок - l=8°;

Допуск радиального биения двух смежных зубьев d_СМ=0,02 мм, на всей длине фрезы - 0,04мм.

Допуск торцового биения для сборных фрез 0,04мм.

Средний период стойкости фрезы - 40минут.

10.3 Устройство спроектированной фрезы

Фреза состоит из 6-и зубьев: три из них режут основание паза (поверхности 27, 29), а три зуба - цилиндрическую поверхность 28 тем самым образуя Т-образный паз. Фреза крепится в шпинделе станка с помощью конуса Морзе вертикально. Вращаясь вокруг своей оси и имея продольную подачу, фреза срезает слои материала, образуя паз требуемой точности.

Зубья фрезы имеют канавку радиусом 2,5мм для лучшего схода стружки. Для облегчения среза материала передняя поверхность режущей кромки наклонена под углом 8⁰. Задняя поверхность кромки наклонена под углом 15⁰. Угол затыловывания фрезы - 12⁰.

Рисунок 10.2 - Фреза Т-образная

11. Научно-исследовательская часть. Технологические возможности сборных комбинированных шлифовальных кругов

Обработку шлифованием деталей машин и приборов приходится выполнять за две технологические операции: предварительное и окончательное шлифование абразивными инструментами различных характеристик (в частности с относительно крупной и мелкой зернистостью). Естественно стремление объединить эти две операции в одну. С этой целью разработаны сборные комбинированные круги (СКШК).

Конструкция таких кругов включает в себя многократно используемый металлический корпус, на котором жестко закреплены крупнозернистые абразивные элементы для предварительного шлифования и установлены мелкозернистые элементы для предварительного шлифования, выдвигаемые в радиальном направлении. При этом возможно реализовать варианты цикла шлифования, перечисленных ниже.

. Двухэтапные циклы: предварительное шлифование крупнозернистыми элементами - окончательное шлифование мелкозернистыми элементами; шлифование крупнозернистыми элементами - одновременное шлифование крупно- и мелкозернистыми элементами.

. Трехэтапные циклы: первый вариант двухэтапного цикла выхаживание мелкозернистыми элементами; второй вариант двухэтапного цикла - окончательное шлифование мелкозернистыми элементами.

. Четырехэтапный цикл: второй вариант двухэтапного цикла - выхаживание мелкозернистыми элементами и другие комбинации.

Помимо возможности объединения двух операций в одну СКШК обеспечивает очень высокий (до 0,9) коэффициент использования абразивного материала (для сплошных шлифовальных кругов этот коэффициент составляет 0,05-0,5). Благодаря тому, что предварительное и окончательное шлифование осуществляется за одну установку заготовки, существенно легче достичь заданной точности взаимного расположения обработанных поверхностей детали.

СКШК с ручным управлением циклом шлифования (рисунок 11.1) включает в себя корпус 1, на котором жестко закреплены крупнозернистые элементы 12 и размещены подвижные в радиальном направлении мелкозернистые абразивные элементы. Последние состоят из упора 2, клиньев 3 и 4,пружины 10, шариков 11 и мелкозернистого абразивного слоя 9. Пружина упирается одним концом в ось 5,жестко закрепленную в корпусе 1, что обеспечивает постоянный контакт подвижных элементов с конической поверхностью гайки 8. Корпус 1 закрыт крышкой 7, закрепленной винтами 6.

Рисунок 11.1 - Сборный комбинированный шлифовальный круг с ручным управлением цикла шлифования

Подготовка СКШК к работе заключается в следующем. На корпусе 1 жестко закрепляют элементы 12, выверив предварительно их положение по периферийной цилиндрической поверхности с помощью индикатора, размещенного на столе станка. После балансировки собранного СКШК эти элементы правят тем или иным способом. Затем устанавливают подвижные мелкозернистые элементы (в то же время гайка 8 должна занимать положение, показанное на рисунке 11.1), которые регулируют клиньями 3 и 4 с целью расположить их периферийные рабочие поверхности на одной окружности. В результате мелкозернистые элементы должны быть несколько «утоплены» относительно крупнозернистых. Затем проводят повторную балансировку.

СКШК работает следующим образом. Когда основная часть припуска снята крупнозернистыми элементами, вращение СКШК прекращают и, поворачивая гайку 8 на некоторый угол, выдвигают мелкозернистые элементы так, чтобы они расположились на окружности, диаметр которой больше, чем диаметр окружности, на которой были расположены крупнозернистые элементы при наладке. Включив вращение СКШК, окончательно шлифуют заготовку.

Эффективность СКШК такой конструкции выявляли при плоском шлифовании на станке модели 3Е711ВФ2 периферией круга, реализуя двух- и трехэтапные циклы. Использовали СКШК следующих характеристик: 92А16НСМ1 10К5-АСМ 40/28-Р12-100%; 92А16НСМ1 10К5-АС2 80/63-Р9-100%; 92А25НСМ1 10К5-АСМ40/28-Р12-100%; 92А25НСМ1 10К5-АС2 80/63-Р9-100%. В качестве базы для сравнения принимали результаты шлифования стандартными (сплошными) абразивными кругами ПП 300х76х20 с характеристиками 92А16НСМ1 10К5 и 92А25НСМ1 10К5.

Шлифовали образцы из сталей 20Л (НВ 142) и 12Х18Н9Т (30-40 НRC). Режим обработки: скорость круга v_КР=35 м/с; врезная подача для мелкозернистых элементов s_МЗ=0,002мм/дв.ход, для крупнозернистых элементов s_КЗ=0,002…0,01мм/дв.ход, для сплошного круга s=0,002…0,01мм/дв.ход; скорость продольной подачи заготовки s_ПР=2…16 м/мин.

Так, при шлифовании образцов из стали 20 контактная температура Т_K и температура Т_O объемов материала заготовки, прилегающих к поверхности, меньше в 1,8 раза, чем при шлифовании сплошным кругом 92А16НСМ1 10К5 (смотри столбцы 1 и 2 на рисунке 11.2, а и б), а составляющие Р_Y и Р_Z силы резания меньше в 3 и в 2 раза соответственно (смотри столбцы 1 и 2 на рисунке 11.2, в и г).

Рисунок 11.2 - Показатели процесса шлифования стандартным кругом и СКШК при различных условиях:

а) зависимость контактной температуры от показателей процесса шлифования; б) зависимость температуры объемов материала от показателей процесса шлифования; в) зависимость составляющей Р_у от показателей процесса шлифования; г) зависимость составляющей Р_z от показателей процесса шлифования; д) зависимость шероховатости от показателей процесса шлифования

На втором этапе трехэтапного цикла шлифования при расстоянии между окружностями крупно- и мелкозернистых абразивных элементов а=0 СКШК работает как сплошной композиционный круг. По мере увеличения расстояния а СКШК все более приобретает свойства прерывистого круга, состоящего из одних крупнозернистых элементов. Например, при а=0 (смотри столбцы 4 на рисунке 11.2) Т_K=290оС, Т_О=43оС, Р_Y=33 Н, Р_Z=13 Н, а при а=0,04N_КЗ, где N_КЗ- зернистость крупнозернистых элементов СКШК в мкм (смотри столбцы 8 на рисунке 11.2) Т_K=130оС, Т_О=30оС, Р_Y=14 Н, Р_Z=7 Н, т.е. температуры и составляющие резания уменьшились в 2,2; 1,4; 2,36 и 1,86 раза соответственно, что и характеризует СКШК как прерывистый.

Аналогичная картина наблюдается соответственно при а=0,01N_КЗ, 0,02N_КЗ и 0,03N_КЗ (смотри столбцы соответственно 5, 6 и 7 на рисунке 11.2).

На втором этапе двухэтапного и на третьем этапе трехэтапного циклов шлифования СКШК работает как прерывистый мелкозернистый круг с относительно малыми значениями составляющих силы резания и температур (смотри соответственно этапам 3 и 9 на рисунке 11.2). Это подтверждает и анализ шероховатости Rа поверхностей, шлифованных на различных этапах двух- и трехэтапного циклов шлифования.

Так, после первого этапа двухэтапного цикла шлифования шероховатость Rа в 1,3 раза больше, чем после шлифования сплошным кругом (смотри соответственно столбцы 1 и 2 на рисунке 11.2, д). На втором этапе трехэтапного цикла шлифования при а=0 Rа=0,28 мкм (смотри столбец 4 на рисунке 11.2, д). Дальнейшее увеличение значений а (столбцы 5, 6 и 7 соответствуют а=0,01 N_КЗ,0,02 N_КЗ и 0,03 N_КЗ) до 0,04 N_КЗ (смотри столбец 1).

После окончательного шлифования (второго этапа двухэтапного цикла шлифования, когда, например, Rа=0,26 мкм (смотри столбец 3 на рисунке 11.2, д) или третьего этапа трехэтапного цикла, когда Rа=0,25 мкм (смотри столбец 9) обеспечивается минимальное значение Rа для любых сочетаний абразивных элементов СКШК при шлифовании заготовок из материалов, указанных выше, а также других, принадлежащих к тем же группам обрабатываемости.

С целью повысить производительность процесса шлифования, исключив непроизводительные затраты времени, разработаны различные конструкции СКШК с автоматическим переходом от одного этапа цикла шлифования к другому.

Конструкция одного из таких СКШК (рисунок 11.3) позволяет последовательно осуществлять предварительную (крупнозернистыми элементами 1) и окончательную (мелкозернистыми элементами, состоящими из абразивного слоя 2 и эластичной подложки 3) обработку заготовок за одну установку. Мелкозернистые элементы закреплены на упругих термобиметаллических пластинах 4. Величина радиального перемещения мелкозернистого элемента зависит от свойств термобиметалла и силы тока в питающей цепи.

Рисунок 11.3 - Сборный комбинированный круг с упругой термобиметаллической пластиной

Конструкция по рисунку 11.4 отличается от предыдущей конструкции тем, что роль термобиметаллической пластины играет лента 5 из аналогичного материала, закрепленная на корпусе 1 СКШК и соединенная своими концами через токосъемные кольца с источником питания, установленным вне СКШК. Лента 5 имеет шесть равномерно расположенных прямоугольных окон, для размещения и жесткого закрепления непосредственно на корпусе 1 шести крупнозернистых абразивных элементов 3. На этой же ленте, но на эластичной подложке 2 закреплены мелкозернистые элементы 4.

Рисунок 11.4 - Сборный комбинированный шлифовальный круг с термобиметаллической лентой

Принцип работы СКШК с автоматическим управлением циклом шлифования (переходом от одного этапа цикла шлифования к другому) поясним на примере конструкции СКШК, показанной на рисунке 11.5.

Рисунок 11.5 - Сборный комбинированный шлифовальный круг с пакетом термобиметаллических пластин

На корпусе 1 жестко закреплены крупнозернистые элементы 2, а внутри него установлены пакеты 5 термобиметаллических пластин, несущие эластичную подложку 4 с мелкозернистым абразивным слоем 3. Пластины в пакете изолированы одна от другой и соединены через токосъемник с источником питания. Все элементы СКШК закрыты крышкой 6.

При работе СКШК основная часть припуска снимается крупнозернистыми элементами. Пластины в это время обесточены, а диаметр окружности, на которой расположены крупнозернистые элементы, больше, чем диаметр окружности, на которой расположены мелкозернистые. По завершении этапа предварительного шлифования на пластины подается электрический ток, под действием которого они нагреваются и, увеличиваясь в длине, выдвигают мелкозернистые элементы так, чтобы они находились выше крупнозернистых.

На этом этапе цикла шлифования врезная подача не осуществляется, происходит лишь микро подача мелкозернистых элементов. В результате снижаются вибрации в технологической системе, прежде всего благодаря отсутствию перемещения узлов станка, обладающих большой массой и инерционностью. После достижения заданного уровня шероховатости обрабатываемой поверхности и требуемого размера заготовки пластины обесточиваются, охлаждаются и принимают свои исходные размеры. СКШК готов к обработке следующей заготовки. Электрический ток можно подавать не на весь пакет 5, а лишь на одну пластину или две. Это позволяет регулировать жесткость мелкозернистых абразивных элементов, что бывает необходимо при обработке, например заготовок тонкостенных, выполненных из хрупких материалов и др.

При использовании СКШК с автоматическим управлением циклом шлифования не требуется время на остановку круга между предварительным и окончательным шлифованием и на выдвижение мелкозернистых элементов, так как последнее осуществляется автоматически по окончании выполнения первого этапа трех- или двухэтапного шлифования без остановок СКШК.

Таким образом, возможны три пути повышения экономической эффективности применения СКШК: 1) объединение предварительного и окончательного шлифования в одну операцию без смены инструмента и переустановки заготовки с одного станка на другой; 2) улучшение качества шлифованной поверхности; 3) повышение производительности шлифования путем интенсификации режима резания и сокращения тем самым машинного времени.

12. Охрана труда

.1 Характеристика проектируемого участка

Проектируемый участок имеет следующие показатели:

площадь участка, м²

общая площадь цеха, м²

- количество пролетов цеха - 2

- тип здания: капитальное

численность работающих на участке - 18 чел.

количество работающих занятых на работах с вредными условиями труда на 01.01.2001 г. - 1чел.

Проектируемый участок предназначен для производства детали «Корпус» ЦФ8.171.727. Годовая программа выпуска 140 шт. Масса заготовки - 15,25 кг, масса детали - 9,8 кг. Заготовка - прокат. Для изготовления данной детали будет использоваться следующее оборудование: токарно-винторезные станки, токарные станки с ЧПУ, сверлильно-фрезерно-расточной станок, координатно-расточной и вертикально фрезерный станок с револьверной головкой. Уборка стружки производится вручную. Обработка ведется с применением СОЖ. Технологическое оборудование, в основном, универсальное. Заготовка подается на рабочие места партиями в поддоне с помощью мостового крана грузоподъемностью 5т, стружка с рабочих мест убирается аналогично.

Категории выполняемых работ на участке по тяжести - средней тяжести, по точности - средней и высокой точности.

12.2 Анализ опасностей, возникающих на проектируемом участке

На проектируемом участке находится большое количество производственного оборудования. Ниже рассмотрены основные опасные производственные факторы, имеющие место при работе на нем. Основными травмоопасными производственными факторами, которые могут возникать в процессе обработки детали, являются:

· режущие инструменты, особенно быстро обрабатывающие фрезы, сверла. Они могут нанести травму, в том числе с тяжелым исходом, при случайном прикосновении с ними в процессе работы, в случае захвата ими одежды, а также внезапного их разрушения. Как правило, заводы изготовители станков не ограждают, и в руководствах к станкам не даются рекомендации (решения) по их ограждению. Заводы-потребители вынуждены «изобретать» такие ограждения и не всегда удачно, а чаще станки работают без ограждения. Это приводит иногда к очень серьезным травмам. Поэтому целесообразным будет применение и фундаментальная разработка ограждений для р.и.

· приспособления для закрепления обрабатываемых деталей, особенно кулачковые патроны. Они представляют опасность как при случайном к ним прикосновении, так и в случае захвата одежды выступающими частями в процессе работы станка.

· обрабатываемая деталь. При современных режимах резания деталь может вырываться из закрепляющих устройств. Травма может быть также нанесена обработанной деталью при ее снятии со станка вручную, без соответствующих приспособлений.

· электрический ток. При нарушении заземления рабочий может быть поражен электрическим током. Поражение током при работе на металлорежущих станках явление относительно редкое, однако, это значительная опасность, и ограждения, блокировки и заземление, предусматриваемые станкостроителями, должны быть всегда в исправном состоянии в соответствии с действующими правилами.

· приводные и передаточные механизмы станков, особенно ходовые винты токарных станков, ременные, цепные и зубчатые передачи, которые могут нанести травму в процессе наладки, смазки и ремонта станков, а ходовые винты и валики токарных станков представляют огромную опасность и в процессе эксплуатации, так как в основном они не ограждаются заводами- изготовителями. Только в станке 16К2О завода «Красный пролетарий» такое ограждение предусмотрено.

· металлическая стружка. Ленточная (сливная) стружка, образующаяся при точении и сверлении сталей, задевает части станка и, упираясь в пол, сворачивается в петли, запутываясь вокруг резца, детали, суппорта, задней бабки, рычагов управления и других частей станка. Распутывание стружки вызывает дополнительные затраты времени, кроме того рабочий подвергается опасности ранения рук и лица. Стружка скалывания, образующаяся при точении и фрезеровании, а также крупные пылевые частицы могут травмировать глаза рабочему.

· отлетающая стружка и пыль хрупких металлов. Отлетающей стружкой и пылью наносятся травмы глаз и ожоги лица и рук. При обработке хрупких металлов и неметаллических материалов воздух рабочей зоны загрязняется пылью обрабатываемого материала, имеющего во многих случаях вредные компоненты (свинец, бериллий, асбест и др.). В этих случаях защитные очки и экраны на станках просто необходимы, но они не решают упомянутых проблем полностью.

· двигающиеся части станков. Столы продольно-строгальные, вертикально и горизонтально-фрезерных станков, ползуны шепингов и др. Все это представляет опасность, особенно при отсутствии ограждающих барьеров.

12.3 Мероприятия по снижению опасностей

Для устранения и предотвращения несчастных случаев на участке необходимо строго придерживаться мероприятий, рекомендуемых ГОСТ 12.2.003-74 «Оборудование производственное. Общие требования безопасности» и ГОСТ 12.2.009-80 «СБТС. Станки металлообрабатывающие. Общие требования безопасности».

ГОСТ требует:

· передачи (ременные, цепные, зубчатые и другие), расположенные вне корпуса станка должны быть ограждены сплошными, с жалюзи или сетчатыми укрытиями в зависимости от необходимости наблюдения за ограждаемым механизмом. Предусматривается окраска в сигнальные цвета подвижных сборочных единиц и ограждающих устройств.

· органы управления станков необходимо снабжать фиксаторами, исключающими случайное их включение или перемещение подвижных органов, а также поясняющими надписями и символами.

· вращающиеся устройства (патроны, поводки и др.) или гладкие наружные поверхности при наличии выступающих частей или углублений должны иметь ограждения.

Для предупреждения порезов ленточной стружкой необходимо изменение ее формы в процессе резания путем завивания в винтовую спираль или дробления на отдельные элементы. Чтобы раздробленная стружка не попала в глаза рабочему необходимо использовать защитные экраны и очки.

Уровень шума в среднем на участке равен 73-77 ДВА, при предельно допустимом уровне 80 ДВА (по ГОСТ 12.1003 - 76)

Уровень производственной вибрации на участке составляет 102 ДБ при предельно допустимом уровне для данных условий, составляющим по ГОСТ 12.1.012-78 113 ДБ.

Таблица 12.1 - Уровень производственной вибрации в цеху

Участок цеха	Уровень вибрации, дБА	Норма, дБА (ГОСТ 12.1.012-78)
Механический	108	113

Такой уровень вибрации допустим, и какие-либо мероприятия по его снижению не требуются

При замерах по участку были получены данные о содержании пыли в воздухе, отображенные в табл.12.2.

Таблица 12.2 - Содержание пыли в воздухе участка, мг/м³

Участок, пост	Вид пыли по ГОСТ 12.1.005-76	Концентрация пыли	ПДК пыли по ГОСТ 12.1.005-76
Механический	Пыль	2,6	6,0

Как видно из результатов замеров (см. табл. 12.2) на сварочном посту и механическом участке концентрация пыли в воздухе рабочей зоны не превышает допустимых норм.

12.4 Анализ вредностей, возникающих на проектируемом участке

Основными вредными производственными факторами на проектируемом участке являются:

· производственный шум станков, который ослабляет внимание рабочих. Источником производственного шума в основном являются технологическое и производственное оборудование, транспортные средства и т.п. Повышенный шум от работающего оборудования, транспортных средств, как правило, является результатом нарушения центровки отдельных узлов механизмов, отсутствия смазки в подшипниках, передачах и т.п. Проведение ремонтных работ сопровождается дополнительным шумом Его значение не должно превышать предельно допустимых норм, регламентируемых ГОСТ 12.1.003-85 «НБГ Шум. Общие требования безопасности».

· производственная вибрация. Под вибрацией обычно подразумевают механические колебания упругих тел с частотой свыше 1Гц. Источниками вибраций на производстве являются отдельные несбалансированные узлы и детали оборудования, механизированный инструмент и т.п. Как правило, превышение допустимого уровня вибрации является результатом конструктивной недоработки оборудования, либо потери технических характеристик взаимодействия отдельных узлов оборудования из-за несвоевременного проведения его осмотра и ремонта.

· загазованность воздушной среды. Некоторые технические процессы сопровождаются выделением вредных веществ в воздушную среду рабочей зоны. Рабочей зоной считается пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадка, на которой находятся места постоянного или временного пребывания работающих. Концентрация вредных веществ в рабочей зоне не должна превышать предельно допустимых концентраций, установленных ГОСТ 12.1.005-76 «ССБТ. Воздух рабочей зоны».

· запыленность воздушной среды обрабатываемых материалов. Наибольшая запыленность характерна для тех видов технологических операций, где происходит загрузка, выгрузка, размол, просеивание и смешивание различных материалов, выделяющих мелкодисперсные частицы. Все виды промышленной пыли представляют собой аэрозоль, в которой дисперсной средой является воздух, а дисперсной фазой - твердые пылевые частицы размером не менее 5 мкм Запыленность в зоне дыхания станочников должна соответствовать предельно допустимым нормам, предусмотренных ГОСТ 12.1.005-76.

· СОЖ. Вследствие испарения СОЖ происходит загрязнение зоны дыхания станочников, их одежды и открытых частей тела. Это является причиной специфических заболеваний рабочих. СОЖ может оказывать также раздражающее действие на слизистые оболочки верхних дыхательных путей.

· недостаточное искусственное освещение рабочей зоны. Это приводит к перенапряжению зрения рабочего и заставляет приближаться его к зоне обработки, что связано с опасностью травмирования. В соответствии с ГОСТ 12.2.009-80 для питания светильников местного освещения с лампами накаливания следует принимать напряжение не более 24 В.

· температура и относительная влажность воздуха рабочей зоны. Метеорологические условия в производственных помещениях главным образом определяются температурой и относительной влажностью воздуха рабочей зоны. Для того чтобы физиологические процессы в организме человека протекали нормально, выделяемое организмом тепло должно отводиться в окружающую человека среду. Соответствие между количеством этого тепла и охлаждающей способностью среды характеризует ее как комфортную. В условиях комфорта у человека не возникает беспокоящих его тепловых ощущений - холода или перегрева. Таким образом, для теплового самочувствия человека важно определенное сочетание температуры и относительной влажности воздуха рабочей зоны.

12.5 Экологизация

Для снижения количества пыли, испарений СОЖ до предельно допустимых значений необходимо применять пылеотсасывающие устройства, которые располагаются над зоной резания и присоединяются к индивидуальным или групповым вентиляционным установкам.

Для улучшения освещения на рабочих местах необходимо предусмотреть комбинированную систему освещения, которая сочетает общее и местное освещение. Конструкция кронштейна светильника местного освещения должна обеспечивать его фиксацию во всех требуемых положениях без дополнительных операций по его закреплению. Подводка электрических проводов к светильнику должна осуществляться внутри кронштейна. Конструкция узлов и шарниров кронштейна должна исключать перекручивание и перетирание проводов, и попадание на них применяемых при обработке жидкостей.

Для уменьшения уровня шума необходимо:

· смазывать трущие поверхности в соединениях, применять балансировку вращающихся элементов, использовать прокладочные материалы и другие вставки в соединениях, чтобы исключить или уменьшить передачи колебаний от одной детали или части станка к другой;

· применять облицовку стен и потолка помещения звукоизолирующими материалами, т. к. они снижают уровень шума вблизи источника его возникновения на 2-3 дБ.

С целью снижения шума на рабочих местах до норм, регламентированных ГОСТ 12.1,003 - 76, разрабатывают и внедряют технические и организационные мероприятия. Технические: мероприятия по снижению шума машин, оборудования в источнике (внедрение ТП соответствующих ГОСТ 12.1.003-76, применение дистанционного управления шумным оборудованием, использование шумопоглощающей изоляции для стен и потолка и т.п.). Организационные: сокращение времени пребывания работающего в условиях повышенного шума, лечебно - профилактические мероприятия, использование работающими средств индивидуальной защиты по ГОСТ 12.4.051-78.

Вибрации на проектированном участке так же плохо влияют на здоровье производственных работников, но так как уровень вибрации допустим и какие-либо мероприятия по его снижению не требуются.

Метеорологические условия в производственных помещениях главным образом определяются температурой и относительной влажностью воздуха рабочей зоны.

12.6 Расчет местного освещения

Расчет освещения рабочего места фрезеровщика, которое осуществляется местным светильником, можно произвести по формуле: [1, стр.32]

где - сила света в направлении расчетной точки, 550Кд;

- угол падения светового луча, 35°;

К_з - коэффициент запаса, 1,7;² - расстояние от лампы до расчетной точки, 1,2м.

Рисунок 12.1 - Схема освещения рабочего места фрезеровщика

лк

Получаем освещение рабочего места Е=192 лк

Таким образом, в соответствии с ГОСТ12.2.009-80 Требование освещения рабочего места фрезеровщика достаточно для нормальной работы.

Выводы

В данном разделе была дана общая характеристика участка по производству ротора ЦФ8.171.727 точки зрения охраны труда. Перечислены и проанализированы: опасности возникающие при обработке детали на данном участке, существующие мероприятия по предотвращению этих опасностей. Так же проанализированы вредные факторы существующие на участке. Но в соответствии с ГОСТами соответствующих вредных факторов нарушений и отклонений от них не обнаружено.

Перечислены мероприятия по экологизации производства.

Проведен расчет освещенности рабочего места фрезеровщика, что равно 192 лк по ГОСТ 12.2.009-80.

13. Организационная часть. Структура управления предприятием

Производственно хозяйственная деятельность каждого предприятия, его права и обязанности регулируется законом о предпринимательской деятельности.

Управление предприятием осуществляется в соответствии с его Уставом. Предприятие является юридическим лицом, пользуется правами и выполняет обязанности, связанные с его деятельностью.

Управление предприятием осуществляется на базе определенной организационной структуры. Структура предприятия и его подразделений определяется предприятием самостоятельно. При разработке организационной структуры управление необходимо обеспечить эффективное распределение функций управления по подразделениям. При этом важно выполнение следующих условий:

решение одних и также вопросов не должно находится в ведение разных подразделений;

все функции управления должны входить в обязанности управляющих подразделений;

на данное подразделение не должно возлагаться решение вопросов, которые эффективнее решать в другом.

Структура управления может изменяться во времени в соответствии с динамикой масштабов и содержания функций управления;

Между отдельными подразделениями могут быть вертикальные и горизонтальные связи.

Вертикальные связи - это связи руководства и подчинения, например связь между директором предприятия и начальником цеха.

Горизонтальные связи - это связи коопераций равноправных элементов, например связи между начальниками цехов.

В основу структуры управления положена определенная система. Известно три основные системы управления производством:

линейная;

функциональная;

смешанная.

Линейная - представляет собой схему непосредственного подчинения по всем вопросам нижестоящих подразделений вышестоящим. Это система достаточно проста и может быть эффективна, если не велико число рассматриваемых вопросов и по ним могут быть даны решения в ближайших подразделениях.

функциональная - система представляет собой схему подчинения нижестоящего подразделения ряду функциональных подразделений, решающих отдельные вопросы управления - технические, плановые, финансовые и т. В этом случае указания поступают более квалифицированные. Однако подчиненные подразделения не всегда знают, как согласовать полученные указания, в какой очередности их выполнять... В чистом виде эта система используется очень редко.

Наиболее распространена смешанная система, в которой сочетается линейная и функциональная системы. В этом случае решения, подготовленные функциональными подразделениями рассматриваются и утверждаются линейным руководителем, который передает их подчиненным подразделениям.

При очень большом объеме разнообразных вопросов такая схема чрезвычайно усложняет работу линейного руководителя. Для ее упрощения по определенным вопросам функциональные подразделения могут непосредственно руководить нижестоящими подразделениями. Рациональная структура управления определяется типом предприятия, его масштабом и характеристиками. На предприятиях могут быть использованы безцеховая, цеховая, корпусная или смешанная структуры управления.

Наиболее простой структурой является безцеховая, при которой производство делится на участки, возглавляемые мастерами. Мастера могут непосредственно подчиняться руководителю предприятия либо старшему мастеру, который подчиняется руководителю предприятия. Эта структура может оказаться целесообразной на мелких и средних промышленных предприятиях.

Основным производственным звеном крупного промышленного предприятия является цех. При цеховой структуре управления руководителю предприятия подчиняются начальники цехов. Начальнику цеха подчиняются начальники участков, либо старшие мастера, либо мастера. Старшему мастеру подчиняются мастера. Начальнику участка подчиняются старшие мастера, которым в свою очередь подчиняются мастера.

На особо крупных предприятиях может использоваться корпусная структура. В этом случае предприятие подразделяется на корпуса, корпуса делятся на цеха, а цеха - на участки.

На предприятиях могут применяться и смешанные структуры управления. Например, на предприятиях с структурой могут быть отдельные цеха, а на предприятиях с цеховой структурой - участки, подчиненные непосредственно руководству предприятия.

Экспертным путем установлено, что возможно три варианта количественного состава сотрудников, подчиненные одному руководителю: пять - семь человек, если подчиненные выполняют различные функции, восемь - двадцать человек, если подчиненные выполняют сходные функции, двадцать один - пятьдесят человек, если подчиненные выполняют одинаковые функции.

Управление предприятием в современных условиях должно осуществляться на основе сочетания принципов самоуправления трудового коллектива и прав собственника на использование своего имущества.

Собственник может реализовать свои права по управлению предприятием непосредственно или через уполномоченный им орган. Таким органом в соответствии с Уставом предприятия может служить совет или правление предприятия.

Совет предприятия состоит из равного числа представителей, назначаемых собственником имущества предприятия и избираемых трудовым коллективом. Численность совета предприятия и срок его полномочий определяются уставом предприятия. Заседание совета проводит председатель, который избирается из числа членов совета открытым или тайным голосованием.

Совет предприятия вырабатывает общее направление экономического и социального развития предприятия, устанавливает порядок распределения чистой прибыли, принимает решение о выпуске ценных бумаг по представлению руководителя предприятия, о покупке ценных бумаг других предприятий, решает вопросы создания и прекращения деятельности филиалов, дочерних предприятий и других обособленных подразделений.

На совете предприятия решаются вопросы входа и выхода в ассоциации и объединения, устанавливается направление внешнеэкономической деятельности, рассматриваются и разрешаются конфликтные ситуации, возникающие между администрацией и трудовым коллективом предприятия, а также другие хозяйственно - экономические вопросы, предусмотренные уставом предприятия.

Совет предприятия на своих заседаниях рассматривает и решает вопросы, отнесенные к его компетенции, однако в оперативно-распорядительную деятельность администрации деятельность совета не допускается. Все вопросы оперативной деятельности предприятия решают руководитель предприятия и назначенные им заместители, руководители подразделений аппарата управления, цехов, отделов, участков и т.д., а также мастера.

Назначение руководителя предприятия является правом собственника имущества предприятия и реализуется им либо непосредственно, либо через совет предприятия. При назначении руководителя на должность с ним заключается контракт, в котором определяются права, обязанности и ответственность руководителя, условия его материального обеспечения и возможного освобождения от должности с учетом определенных гарантий.

Решения по социально-экономическим вопросам деятельности предприятия вырабатываются и принимаются органами управления с участием трудового коллектива на общем собрании или конференции.

На общем собрании трудового коллектива рассматриваются вопросы о необходимости заключения коллективного договора с администрацией и его содержания, вопросы о выкупе имущества предприятия, предоставляются полномочия профсоюзному комитету или другому органу действовать от имени трудового коллектива. Коллективным договором регулируются производственные и трудовые отношения на предприятии, вопросы охраны труда, социального развития коллектива, здоровья его членов. На общем собрании трудового коллектива избираются (или отзываются) представители в совет предприятия, заслушиваются отчеты об их деятельности.

По решению общего собрания может быть образован совет трудового коллектива и определенны его функции.

Там, где собственником является трудовой коллектив, как, например, на арендном предприятии, можно было бы ограничится одним советом, который совмещал бы функции, как совета предприятия, так и совета трудового коллектива.

Аппарат управления предприятием должен быть построен таким образом, что бы обеспечить в техническом, экономическом и организационном отношениях взаимосвязанное единство всех частей предприятия, наилучшим образом использовать трудовые и материальные ресурсы.

Предприятие возглавляет директор, который организует всю работу предприятия и несет полную ответственность за его состояния и деятельность прерии государством и трудовым коллективом. Директор представляет предприятие во всех учреждениях и организациях, распоряжается имуществом предприятия, заключает договора, издает приказы по предприятию, в соответствии с трудовым законодательством принимает и увольняет работников, применяет меры поощрения и налагает взыскания на работников предприятия, открывает в банках счета предприятия.

Главный инженер руководит работой технических служб предприятия, несет ответственность за выполнение плана, выпуск высококачественной продукции, использование новейшей техники и технологии. Главный инженер возглавляет производственно - технический совет предприятия, являющийся совещательным органом. Ему подчиняются отделы:

технический;

главного механика;

главного энергетика;

производственно диспетчерский;

технического контроля;

техники безопасности.

В задачи технического отдела входят вопросы совершенствования выпускаемой продукции, разработки новых видов продукции, внедрение в производство новейших достижений науки и техники, механизации и автоматизации производственных процессов, соблюдение установленной технологии и др.

Отдел главного механика вместе с подчиненными ему подразделениями обеспечивает контроль за работой и наладку технологического оборудования, проводить все виды ремонта технологического оборудования, а также монтаж нового и демонтаж устаревшего оборудования.

Отдел главного энергетика вместе с подчиненными ему подразделениями обеспечивает бесперебойное снабжение предприятия электроэнергией, теплотой, сжатым воздухом, водой, кислородом и другим. Проводит планирование и осуществляет ремонт энергетического оборудования, разрабатывает и осуществляет мероприятия по реконструкции, техническому перевооружению и перспективному развитию энергетического хозяйства предприятия, проводит нормирование расходов электроэнергии, теплоты, топлива,, сжатого воздуха и др., а также мероприятия по их экономии, использование вторичных энергоресурсов, организует хозрасчет в энергетических цехах, разрабатывает технические и организационные мероприятия по повышению надежности и увеличения срока службы энергетического оборудования, проводит работы по оптимизации режимов использования энергетического оборудования в энергетических и производственных цехах, разрабатывает мероприятия по борьбе с загрязнением воздушного бассейна и по очистке промышленных сточных вод от систем энергоснабжения, проводит работы по научной организации труда в энергетических цехах и совершенствованию учета, расчету потребностей и составления энергобалансов, анализу, учету и представлению отчетности, проводит инструктаж и обучение персонала, осуществляет производственные связи с другими подразделениями предприятия и районными энергоснабжающими организациями.

Производственно - диспетчерский отдел осуществляет оперативный контроль за ходом производства, разрабатывает календарные графики работы, устраняет причины, нарушающие нормальный режим производства и др.

Отдел технического контроля осуществляет контроль за комплексностью и качеством готовой продукции, разрабатывает предложение по предупреждению и уменьшению брака, организует контроль за качеством поступающего на предприятие сырья, материалов, полуфабрикатов и др. Качество продукции является определяющем в общей оценке результатов деятельности трудового коллектива.

Главный экономист, являющийся заместителем директора по экономическим вопросам, руководит работой по планированию и экономическому стимулированию на предприятии, повышению производительности труда, выявлению и использованию производственных резервов улучшению организации производства, труда и заработной платы, организации внутризаводского хозрасчета и др. Ему могут подчиняться планово-экономический отдел, бухгалтерия, финансовый отдел, экономическая служба.

Планово-экономический отдел разрабатывает годовые, квартальные планы предприятия и отдельных цехов, контролирует их выполнение, определяет пути устранения недостатков, организует и совершенствует внутризаводское и внутрицеховое планирование, разрабатывает нормативы для образования фондов экономического стимулирования, ведет оперативный статистический учет, анализ показателей работы основных агрегатов, цехов и заводов, разрабатывает и представляет на утверждение проекты, цены на новую продукцию, изучает и внедряет передовой опыт в организации планово-экономической работы и др.

Бухгалтерия осуществляет учет средств предприятия и хозяйственных операций с материальными и денежными ресурсами, устанавливает результаты финансово-хозяйственной деятельности предприятия и др.

Финансовый отдел - производит финансовые расчеты с заказчиками и поставщиками, связанные с реализацией готовой продукции, приобретением необходимого сырья, топлива, материалов и т.д. В задачи этого отдела входит также получение кредитов в банке, своевременный возврат ссуд, взаимоотношение с государственным бюджетом.

Экономическая служба проводит всесторонний анализ результатов деятельности предприятия, разрабатывает мероприятия по снижению себестоимости и повышению рентабельности предприятия, улучшению использования производственных фондов, выявлению и использованию резервов на предприятии, осуществляет методическое руководство вопросами научной организации труда, участвует в разработке технико-экономических нормативов и конкретных показателей по экономическому стимулированию и др.

Заместитель директора по хозяйственным вопросам руководит материально-техническим снабжением и сбытом продукции, работой жилищно-коммунального хозяйства и др.

Заместитель директора по кадрам руководит отделом организацией труда и заработной платы и отделом кадров.

Отдел организации труда и заработной платы разрабатывает штатное расписание, составляет годовые, квартальные, и месячные планы по труду и заработной плате и осуществляет контроль за их выполнением, разрабатывает мероприятия по повышению производительности труда, внедрению прогрессивных систем заработной платы, разрабатывает положение об образовании и расходовании фонда материального поощрения, разрабатывает технически обоснованные нормы выработки и проводит анализ их выполнения, организует и участвует в разработке вопросов научной организации труда, содействует движению за коллективную гарантию трудовой и общественной дисциплины.

Применение коллективной ответственности приводит к существенному снижению потерь рабочего времени, текучести кадров.

14. Экономическая часть

Спроектировать участок механического цеха по обработке детали. Режим работы участка двухсменный. Выполнение норм времени рабочими принимается равным 110%.

Таблица14.1 - Характеристика обрабатываемой детали

Наименование детали	Наименование изделия	Количество деталей	Процент запасных деталей, %	Заготовка детали			Масса детали
				Наименование	Материал	Масса, кг
Корпус ЦФ 8.171.727	Микроскоп РЭМ-108	1	0	Прокат	Сталь 10880	15,25	9,8

Таблица 14.2 - Содержание технологического процесса

№ операции	Наименование оборудования	Модель станка	Нормы штучного времени, мин	Разряд работы
005	Заготовительная	Прокат		-	-
010	Токарная с ЧПУ		16К20Ф3	7,33	4
015	Технический контроль	Стол ОТК		0,02	-
020	Комплектование	-		0,02	-
025	Токарная с ЧПУ		16К20Ф3	17,8	4
030	Промывка	-		0,05	-
035	Технический контроль	Стол ОТК		0,2	-
040	Слесарная	-		0,2	-
045	Технический контроль	Стол ОТК		0,02	-
050	Комплектование	-		0,02	-
055	Термическая	-		-	-
060	Токарная с ЧПУ		16К20Ф3	9,9	4
065	Промывка	-		0,05	-
070	Технический контроль	Стол ОТК		0,15	-
075	Сверлильно-фрезерно-расточная		2204ВМФ4	15,1	4
080	Промывка	-		0,05	-
085	Слесарная	-		1,2	-
090	Технический контроль	Стол ОТК		0,1	-
095	Фрезерная		6Р13Ф3	3,2	4
100	Промывка	-		0,05	-
105	Слесарная	-		1,5	-
110	Технический контроль	Стол ОТК		0,05	-
115	Координатно-расточная		2А450Ф2	0,6	4
120	Промывка	-		0,05	-
125	Слесарная	-		1,5	-
130	Технический контроль	Стол ОТК		0,07	-
135	Шлифовальная		3К2227А	1,5	3
140	Промывка	-		0,1	-
145	Технический контроль	Стол ОТК		0,7	-
150	Гальваническая	-	-	-	-
155	Окрасочная	-	-	-	-
160	Комплектовочная	-	-	-	-
Всего:				60,72

Таблица 14.3 - Годовая программа участка

Наименование детали	Годовой выпуск машин, шт.	Количество деталей на машину	Количество деталей на годовой выпуск машин	Запасные части	Годовая программа деталей	Трудоемкость
						Одной детали, мин	Годовой программы, н-ч
Корпус	140	1	140	0	140	60,72	142

14.1 Расчет потребного количества оборудования на участке

В условиях среднесерийного производства потребное количество оборудования рассчитывается по типам оборудования:

где Т_р - годовая трудоемкость работ по данному типу станков, ч;

Ф_до - действительный годовой фонд времени работы единицы оборудования, ч;

К_в- коэффициент учитывающий перевыполнение норм (К_в=1,1).

Ф_до=Д_р·Т_ом·n(1- j/100),

где Д_р - число рабочих дней в году;

Т_ом- продолжительность работы смены;- число смен;простои оборудования в ППР (принимаем j=3%).

Ф_до=255·8·2(1-3/100)=3958 ч.

Определяем коэффициент загрузки оборудования;

К_з=n_р/n_пр,

где n_р - расчетное количество оборудования;_пр- принятое количество оборудования.

Так как расчетный коэффициент загрузки оборудования для обработки рассматриваемых деталей меньше рекомендуемого, то условно принимаем его на уровне нормативного, загрузив деталью Цилиндр.

Таблица 14.4 - Расчет годовой трудоемкости производственной программы

Наименование деталей	Трудоемкость 1 шт., мин			Годовая программа выпуска деталей, шт.		Трудоемкость годового объема выпуска деталей, нормо-ч
1	2			2		4
Корпус	60,72			140		142
Цилиндр	548			5000		45667
Итого:						45809
В т.ч. трудоемкость годовой программы деталей по моделям станков
5
16К20Ф3		3К2227А	2204ВМФ4		6Р13Ф3		2А450Ф2
258,4		148,5	217,3		174,3		145,1
3600,7		3236,8	3447,4		3406,3		3125,9
3859,1		3385,3	3664,7		3580,6		3271

Количество оборудования и коэффициент загрузки	16К20Ф3	3К227А	2204ВМФ4	6Р13Ф3	2А450Ф2
6
n_р	0,84	0,8	0,76	0,74	0,73
1	1	1	1	1
К_з	0,84	0,8	0,76	0,74	0,73

График загрузки металлорежущих станков представлен на рисунке 14.1.

Рисунок 14.1 - График загрузки металлорежущих станков

Результаты расчета потребного количества основного, вспомогательного и подъемно-транспортного оборудования заносим в сводную ведомость (табл. 14.5), в которой подсчитывается стоимость оборудования, установленная мощность электродвигателей в кВт и категории ремонтной сложности.

Стоимость оборудования подсчитываем по ценам, имеющимся на заводе. Затраты на транспортировку и монтаж оборудования укрупнено принимаем в размере 10-15% от его стоимости по прейскуранту.

Таблица 14.5 - Сводная ведомость потребного количества оборудования и его стоимости

Наименование Оборудования	Модель	Кол-во	Стоимость единицы по прейскуранту, тыс. грн	Стоимость потребного количества оборудования, тыс. грн			Установленная мощность, кВт		Категория ремонтной сложности
				По прейскуранту	транспортировка и монтаж	всего	единицы	всего	единицы	всего
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Основное оборудование	16К20Ф	1	56	56	5,6	61,6	10	10	40	40
	3К227А	1	46	46	4,6	50,6	4	40	30	30
	2204ВМФ4	1	62	62	6,2	68,2	6,3	6,3	55	55
	6Р13Ф3	1	53	53	5,3	58,3	7,5	7,5	40	40
	2А450Ф2	1	96,5	96,5	9,7	106,2	11	11	40	40
Итого		5	313,5	31,4	345	38,8	38,8	205	205
Подъемно-транспортное оборудование	Кран мостовой	1	42	42	4,2	46,2	20	20	40	40
	Передаточная тележка	1	2,5	2,5	0,25	2,75	-	-	-	-
Всего	-	7	358	358	35,9	394	58,8	58,8	245	245

.2 Расчет численности промышленно-производственного персонала

.2.1 Расчет действительного годового фонда времени работы

Действительный годовой фонд времени:

Ф_д=Ф_н (1- j/100),

где Ф_н - номинальный годовой фонд времени, ч;-планируемые невыходы на работу, % (принимаем 10%).

Ф_д=255·8·2 (1- 10/100)=3672 ч.

14.2.2 Расчет численности производственных рабочих

На участках технологической специализации количество производственных рабочих определяется исходя из наличия рабочих мест и рассчитывается по каждой профессии и разряду по формуле:

_яв=Т_р/(Ф_д·К_в·К_мн),

где Т_{р -}годовая трудоемкость работ по профессии и разряду, ч;

Ф_{д -}действительный годовой фонд времени рабочего, ч;

К_{в -}коэффициент выполнения норм времени, (К_в=1,1);

К_{мн -}коэффициент многостаночного обслуживания, (К_мн=1)._{яв
токаря}=3859,1/(3672·1,1·1)=0,96;

принимаем R_{яв токаря}=1чел._{яв сверловщика}=(3664,7+3271)/(3672·1,1·1)=1,72;

принимаем R_{яв сверловщика}=2чел._{яв шлифовщика}=3385,3/(3672·1,1·1)=0,84;

принимаем R_{яв шлифовщика}=1чел._{яв фрезеровщика}=3580,6/(3672·1,1·1)=0,87;

принимаем R_{яв фрезеровщика}=1чел.

Таблица 14.6 - Ведомость численности производственных рабочих

Наименование профессии	Разряд	Явочное число производственных рабочих	Списочное число производственных рабочих
Токарь с ЧПУ	4	1	2
Сверловщик с ЧПУ	4	2	4
Фрезеровщик с ЧПУ	4	1	2
Шлифовщик	3	1	2
Итого:	-	5	10

Таблица 14.7 - Тарифная сетка

Разряд	I	II	III	IV	V	VI
Тарифный коэффициент	1,0	1,1	1,35	1,5	1,7	2,0
- станочного рабочего, коп/ч	1,08	1,188	1,458	1,62	1,836	2,16
- не станочного рабочего, коп/ч	1,02	1,122	1,377	1,53	1,734	2,04

Рассчитываем средний тарифный коэффициент производственных рабочих участка:

где К - тарифные коэффициенты соответствующих разрядов;_яв - явочное число рабочих соответствующих разрядов.

.2.3 Расчет численности вспомогательных рабочих

Составим сводную ведомость вспомогательных рабочих участка. Численность вспомогательных рабочих определяется по закреплению их за рабочими местами или по установленным нормам обслуживания.

Таблица 14.8 - Сводная ведомость вспомогательных рабочих участка

Наименование профессии	Разряд	Норма обслуживания	Явочное число вспомогательных рабочих
Заточник	3	1 чел. на станок	1
Наладчик	5	1 чел на 8-12 станков	1
Слесарь-ремонтник	4	1 чел на 200ед.рем.сл	1
Контролер	4	1чел на 10-20произв.раб	1
Итого			4

.2.4 Расчет численности инженерно-технических работников (ИТР) и МОП

Численность ИТР и служащих определяется по установленным нормативам на основе разработанной схемы управления участком, а также с учетом практических данных завода, при условии, что число ИТР не должно превышать 10-15%, а МОП 2-3% от общей численности рабочих участка.

Сводная ведомость численности ИТР и МОП (по каждой категории отдельно) представлена в табл. 14.9.

Таблица 14.9 - Ведомость численности ИТР и служащих

Наименование должностей	Число работников	Месячный оклад, грн
Старший мастер	1	2500
Сменный мастер	2	2300
Уборщик производственных помещений	1	1800
Итого	4	-

14.3 Расчет потребной производственной площади и построение схемы планировки участка

Площадь участка равняется:

_уч=n·S_уд,

где n - количество оборудования;_уд - площадь, занимаемая единицей оборудования, (S_уд=20-30 м²)._уч=5·25=125 м².

Объем производственного участка равняется:

=S_уч·h,

где h - высота пролета, (h=8,2 м).=125·8,2=1025 м³.

Схема планировки участка представлена на листе ТМ.03010062-11 ПУ.

14.4 Расчет стоимости основных фондов

Расчет стоимости основных фондов сводим в табл. 14.10.

Стоимость здания определяем укрупнено из расчета стоимости 1м³ (стоимости 1м³ здания равняется 250 грн/м³).

В стоимость рабочих машин и оборудования включается стоимость основного, вспомогательного и подъемно-транспортного оборудования, а также затраты на транспортировку и монтаж оборудования.

Стоимость измерительных и регулирующих приборов, устройств и ценного инструмента при укрупненных расчетах можно принять равной 1-2%,а стоимость производственного и хозяйственного инвентаря 2-3% от стоимости рабочих машин и оборудования.

Таблица 14.10 - Расчет стоимости основных фондов

Наименование групп основных фондов	Стоимость, грн
Здания и сооружения	256250
Силовые машины и оборудование	59100
Рабочие машины и оборудование	394000
Измерительные и регулирующие приборы и устройства	3940
Транспортные средства	1182
Ценный инструмент	3940
Производственный и хозяйственный инвентарь	7880
Итого:	726292

Таблица 14.11- Расчет амортизационных отчислений

Наименование групп основных фондов	Норма амортизации, %	Амортизационные отчисления, грн
Здания и сооружения	5	12813
Силовые машины и оборудование	15	8865
Рабочие машины и оборудование	15	59100
Измерительные и регулирующие приборы и устройства	15	591
Транспортные средства	25	296
Ценный инструмент	25	985
Производственный и хозяйственный инвентарь	5	394
Итого		83044

14.5 Планирование себестоимости продукции

.5.1 Расчет стоимости основных материалов, транспортно-заготовительных расходов и возвратных отходов

Данные расчетов сводим в табл. 14.12. Расчет производим по всем деталям, обрабатываемым на участке. Величина возвратных отходов определяется как разность между нормой расхода и чистым весом детали.

Таблица 14.12 - Расчет стоимости основных материалов

Наименование детали	Наименование и марка материала	Норма расхода материала на одну деталь, кг	Годовая программа деталей, шт.	Цена за 1кг материала, грн
1	2	3	4	5
Корпус	Сталь 10880	15,36	140	3,7
Цилиндр	20Х13Л	23	5000	4,67

Стоимость материала		Транспортно-заготовительные расходы
одной детали	на годовую программу деталей	на одну деталь	на годовую программу деталей
6	7	8	9
56,4	7899	2,7	378
107,5	537500	9,6	48000

Наименование деталей	Стоимость материала с транспортно-заготовительными расходами, грн		Чистый вес детали, грн	Возвратные отходы на одну деталь, кг
	одной детали	на годовую программу детали
10	11	12	13	14
Корпус	59,1	8277	9,8	5,45
Цилиндр	117,1	585500	18,2	4,8

Цена за 1 кг отходов, грн	Стоимость возвратных отходов, грн		Стоимость материала и транспортно-заготовительные расходы за вычетом отходов, грн
	на одну деталь	на годовую программу деталей	на одну деталь	на годовую программу деталей
15	16	17	18	19
1,2	6,54	916	52,6	7358
0,92	4,4	22080	112,7	563630
Итого				570988

14.5.2 Расчет фондов заработной платы

Годовой фонд заработной платы производственных рабочих.

Годовой фонд заработной платы производственных рабочих устанавливается в такой последовательности: рассчитывается прямой фонд, затем часовой, дневной и годовой (месячный) фонды заработной платы.

Фонд прямой заработной платы производственных рабочих-сдельщиков на участке с технологической специализацией может быть рассчитан:

С_зро=Т·С_ч·К_0,

где Т - трудоемкость годовой программы изготовления продукции, нормо-ч;

С_ч - часовая тарифная ставка первого разряда;

К₀ - средний тарифный коэффициент производственных рабочих.

Фонд прямой заработной платы производственных рабочих-сдельщиков на участке:

С_зро=45809·1,08·1,59=78663 грн;

в том числе занятых изготовлением корпуса:

С_зро=60,72/60·1,08·1,59=1,74 грн.

Часовой фонд заработной платы производственных рабочих складывается из фондов прямой заработной платы сдельщиков и повременщиков и доплат, связанных с материальным поощрением и особыми условиями труда в пределах смены. Величина доплат может быть учтена коэффициентом к фонду прямой заработной платы в пределах 0,25-0,4.

Дневной фонд зарплаты производственных рабочих образуется из часового фонда и доплат за неотработанное время в течении смены (доплаты подросткам, обусловленные сокращением рабочего дня, оплата перерывов в работе кормящим матерям). Коэффициент, учитывающий данные доплаты по отношению к часовому фонду, составляет 0,02-0,03.

Годовой (месячный) фонд заработной платы производственных рабочих включает дневной фонд и доплаты за неотработанное время в течение года. А также другие выплаты: оплата очередного и дополнительного допусков, невыходов по причине выполнения государственных и общественных обязанностей, выходные пособия уходящим в армию, военные училища и т.д.

Коэффициент, учитывающий указанные доплаты по отношению к дневному фонду, составляет примерно 0,04-0,06.

Премии из фонда материального поощрения составляют 5% к годовому фонду заработной платы.

Среднемесячная заработная плата производственного рабочего исчисляется делением суммы годового фонда заработной платы и премии из фонда материального поощрения на произведение списочной численности производственных рабочих на 12 месяцев.

Расчет фонда годовой заработной платы производственных рабочих предприятия представлен в табл. 14.13.

Таблица 14.13 - Расчет фонда годовой заработной платы производственных рабочих

	Действительный годовой фонд времени одного рабочего, ч	Часовая тарифная ставка 1-го разряда, грн	Средний тарифный коэффициент	Явочная численность производственных рабочих, грн
0	1	2	3	4
по участку	3672	1,08	1,59	5
на изготовлении 1 корпуса	3672	1,08	1,59	5

Часовой фонд зарплаты, грн		Дневной фонд зарплаты, грн
прямой фонд зарплаты	доплаты (3%)	часовой фонд зарплаты	доплаты (5%)
5	7	8
78663	2360	81023	4051
1,74	6,052	1,79	0,09

Годовой фонд зарплаты, грн.		Годовой фонд зарплаты, грн	Дополнительная зарплата, грн	Премии из фонда материального поощрения, грн
дневной фонд зарплаты	доплаты (5%)
9	10	11	12	13
85074	4254	89328	10719	4466
1,85	0,094	1,97	0,24	0,096

Среднемесячная зарплата производственных рабочих:

грн.

Расчет фонда заработной платы вспомогательных рабочих.

Расчет фонда заработной платы вспомогательных рабочих, работающих на окладах представлена в табл. 14.14

Таблица 14.14 - Расчет фонда заработной платы вспомогательных рабочих, на окладах

Наименование профессии	Число рабочих	Месячный оклад, грн
1	2	3
Заточник	1	1800
Наладчик	1	2100
Слесарь ремонтник	1	1900
Контролер	1	1900
Итого	4	-

Фонд годовой зарплаты по окладам, грн	Премии из фонда зарплаты, грн	Годовой фонд зарплаты, грн	Премии из фонда материального поощрения, грн
4	5	6	7
22800	1140	23940	1197
25200	1260	36460	1323
24000	1200	25200	1260
24000	1200	25200	1260

Среднемесячная заработная плата вспомогательных рабочих:

грн.

Расчет фонда заработной платы ИТР и МОП.

Расчет фонда заработной платы ИТР и МОП производим отдельно по каждой категории.

Размеры премии из фонда материального поощрения предусматриваются для ИТР-50%, для служащих - в размере 30% к годовому фонду заработной платы.

Среднемесячная заработная плата (отдельной для каждой категории) исчисляется аналогично среднемесячной заработной плате производственных рабочих.

Таблица 14.15 - Расчет годового фонда заработной платы ИТР и МОП

Наименование должностей	Число работников	Месячные оклады, грн	Годовой фонд зарплаты, грн	Премия из фонда материального поощрения, грн
Старший мастер	1	2300	27600	1380
Сменный мастер	2	2000	24000	1200
Уборщик произв. помещения	1	1800	21600	1080

Среднемесячная заработная плата ИТР:

грн.

Общий годовой фонд заработной платы по участку состоит из годового фонда заработной платы всех категорий работающих.

+4466+23940+1197+26460+1323+25200+1260+25200+1260+27600+1380+24000+1200+21600+1080=254898 грн.

Расчет расходов по возмещению износа специальных инструментов и приспособлений целевого назначения.

Расходы по возмещению износа специальных инструментов и приспособлений целевого назначения включает следующие статьи затрат:

· возмещение износа специальных инструментов и приспособлений целевого назначения;

· затраты на проектирование, изготовление (приобретение) специального инструмента (спецоснастки и приспособлений целевого назначения);

· затраты на ремонт и содержание в рабочем состоянии специальных инструментов и приспособлений целевого назначения;

· другие затраты.

Сумму расходов по возмещению износа специальных инструментов и приспособлений целевого назначения принимаем в размере 30% от основной заработной платы производственных рабочих.

·0,3=26798 грн.

Расчет расходов по содержанию и эксплуатации оборудования.

Расчет статей расходов по содержанию и эксплуатации оборудования производится в следующем порядке.

Статья 1. Затраты на полное обновление и капитальный ремонт основных производственных фондов включает амортизационные отчисления от стоимости машин и оборудования, транспортных средств, инструмента, который относится к основным фондам.

+59100+296+985=69246 грн.

Статья 2. Затраты на эксплуатацию оборудования (техосмотр и обслуживание):

а) стоимость вспомогательных материалов может быть принята в размере 120 грн на один станок:

·5=600 грн.

б) затраты на оплату труда рабочих, занятых обслуживанием оборудования, берем из приведенного ранее расчета фонда заработной платы вспомогательных рабочих (наладчика):

+1323=27783 грн.

в) отчисление на социальное государственное страхование, пенсионный фонд и фонд занятости принимается в размере 36% от затрат на оплату труда:

·0,36=10002грн.

г) стоимость годового расхода силовой электроэнергии (W₀) для производственных целей рассчитываем по формуле:

где N_y - установленная мощность оборудования, кВт;

Ф_д - действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч;

К₀ - средний коэффициент загрузки оборудования;

К_З - коэффициент одновременной работы оборудования (К_З=0,6);

К_Э - коэффициент, учитывающий потери в сети (К_Э=0,96);

К_П - коэффициент полезного действия электротрансформаторов, (К_П=0,85);- стоимость 1кВт/ч, Z=0,262 грн.

грн.

д) стоимость электроносителей (воды, пара, топлива, сжатого воздуха для приведения в действие производственного оборудования) принимаем равной 3-5% от стоимости рабочих машин, транспортных средств и ценных инструментов:

(394000+1182+3940)·0,04=15964 грн.

Статья 3. Затраты на проведение текущего ремонта оборудования и транспортных средств:

а) стоимость запасных частей, деталей, узлов и других материалов, используемых при ремонте производственного оборудования, транспортных средств и инструмента. Принимаем равной 8-10% от их стоимости:

(394000+1182+3940)·0,09=35921грн;

б) затраты на оплату труда рабочих, занятых на ремонтных работах берем из произведенных ранее расчетов фонда заработной платы вспомогательных рабочих, занятых на ремонтных работах (слесарь ремонтник):

+1260=26460 грн;

в) отчисления на государственное социальное страхование и пенсионный фонд и фонд занятости принимается в размере 36,0% от затрат на оплату труда рабочих, занятых на ремонтных работах:

·0,36=9526 грн.

Статья 4. Затраты на внутризаводские перемещения грузов:

а) затраты на содержание и эксплуатацию собственных и привлеченных со стороны транспортных средств для перемещения грузов по территории предприятия укрупнено можно принять равными 5-8% от стоимости транспортных средств:

·0,06=71 грн.

Статья 5. Возмещение износа малоценных и быстроизнашивающихся инструментов и приспособлений:

а) расходы на оплату труда вспомогательных рабочих, занятых восстановлением инструмента и приспособлений берем из ранее рассчитанного фонда оплаты труда вспомогательных рабочих, занятых восстановлением инструмента (заточник):

+1197=25137 грн;

б) отчисления на государственное социальное страхование и пенсионный фонд и фонд занятости принимаются в размере 36,0% от затрат на оплату труда рабочих, занятых восстановлением инструмента:

·0,36=9049 грн;

в) сумма износа малоценных и быстроизнашивающихся инструментов и прочие расходы по восстановлению можно принять в размере 200грн в год на 1 станок:

·5=1000грн.

Результаты расчетов по статьям расходов представлены в табл. 14.16.

Таблица 14.16 - Смета статей по содержанию и эксплуатации оборудования

№	Наименование статей	Сумма, грн
1	Затраты на полное обновление и капитальный ремонт основных производственных фондов	69246
2	Затраты на эксплуатацию оборудования	89051
3	Затраты на проведение текущего ремонта оборудования и транспортных средств	71907
4	Затраты на внутризаводские перемещения грузов	71
5	Возмещение износа малоценных и быстроизнашивающихся инструментов и приспособлений	35186
Итого:		265461

Определяем размер расходов по содержанию и эксплуатации оборудования в процентах к фонду прямой заработной платы производственных рабочих:

Расчет общепроизводственных затрат.

Расчет статей общепроизводственных затрат производится в следующем порядке:

Статья 1. Затраты, связанные с управлением производства:

а) затраты на оплату труда ИТР берем из расчетов фонда заработной платы этих категорий работников (мастер и диспетчер):

+1380+24000+1200=54180 грн;

б) отчисления на государственное социальное страхование и взносы в пенсионный фонд и фонд занятости принимаются в размере 36,0% от затрат на оплату труда ИТР:

·0,36=19505 грн.

Статья 2. Амортизационные отчисления.

В эту статью входят амортизационные отчисления зданий, сооружений и инвентаря:

+394=13207 грн.

Статья 3. Затраты по обслуживанию производственного процесса:

а) затраты на оплату труда контролеров ОТК, подсобных рабочих берем из расчетов фонда заработной платы этих категорий работников (контролера и уборщик производственных помещений):

+1260+21600+1080=49140 грн;

б) отчисления на государственное социальное страхование и взносы в пенсионный фонд, и фонд занятости принимаются в размере 36,0% от фонда заработной платы этой категории работников:

·0,36=17690 грн;

в) затраты на приобретение сырья, материалов на хозяйственные нужды могут быть приняты в размере 1-3% от стоимости здания:

·0,02=5125 грн;

г) затраты на текущий ремонт зданий, сооружений и инвентаря принимаем в размере 4-6% от их балансовой стоимости:

·0,05=12813 грн;

д) стоимость осветительной электроэнергии определяем по формуле:

где S - площадь зданий, м²;

В - норма расхода осветительной электроэнергии (20 Вт/м²);

Т - число часов осветительной нагрузки (2100 ч/год);

С - стоимость 1кВт·ч электроэнергии.

грн;

е) затраты, связанные с обеспечением правил техники безопасности труда и др. требований в размере 50 грн. в год на одного работающего:

·13=650 грн;

ж) затраты, связанные с обеспечением работников специальной одеждой, обувью, обмундированием принимаем в размере 1,5-2% от основной заработной платы производственных рабочих:

·0,02=1786 грн.

Статья 4. Расходы на возмещение износа малоценного и быстроизнашивающегося инвентаря могут быть приняты в размере 8-10 грн на один станок:

·5=50 грн.

Статья 5. Прочие расходы, к которым относятся расходы на хозяйственный инвентарь, канцелярские расходы и так далее. Принимаем в размере 1,5-3% от основной заработной платы производственных рабочих:

·0,015=1340 грн.

Таблица 14.17 - Смета общепроизводственных затрат

N°	Наименование статей	Сумма, грн
1	Затраты, связанные с управлением производства	93190
2	Амортизационные отчисления	13207
3	Затраты по обслуживанию производственного процесса	89405
4	Расходы на возмещение износа малоценного и быстроизнашивающегося инвентаря	50
5	Прочие расходы	1340
Итого:		197192

Определяем размер общепроизводственных расходов в процентах к сумме основной заработной платы производственных рабочих и расходов на содержание и эксплуатацию оборудования:

14.6 Калькуляция себестоимости детали

Стоимость основных материалов, транспортно-заготовительных расходов и возвратных отходов на одну деталь рассчитывался ранее.

Основная заработная плата производственных рабочих подсчитывается на каждую деталь на основе данных о трудоемкости детали в нормо-часах и часовых тарифных ставок соответствующих разрядов.

Дополнительная зарплата производственных рабочих на одну деталь определяется из основной заработной платы.

Отчисления на социальное страхование. Пенсионный фонд и фонд занятости принимаются в размере 36,0% от суммы основной и дополнительной заработной платы:

(1,59+0,24)·0,36=0,66 грн.

Возмещение износа специальных инструментов и приспособлений целевого назначения определяется в размере 30,0% от основной заработной платы производственных рабочих:

,59·0,3=0,48 грн.

Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования определяются косвенным путем пропорционально основной заработной плате производственных рабочих:

,59·300%= 4,77 грн.

Цеховые расходы - пропорционально сумме основной заработной платы производственных рабочих и расходов по содержанию и эксплуатации оборудования:

(1,59+4,77)· 29,9%=1,9 грн.

Результаты расчета статей калькуляции заносим в табл. 14.18.

Таблица 14.18 - Калькуляция детали

N°	Наименование статьи калькуляции	Сумма, грн
1	Сырье и материалы	56,4
2	Транспортно-заготовительные расходы	2,7
3	Возвратные отходы (вычитаются)	-6,54
4	Основная заработная плата	1,59
5	Дополнительная заработная плата	0,24
6	Отчисления на социальное страхование	0,66
7	Возмещение износа специальных инструментов и приспособлений целевого назначения	0,48
8	Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования	4,77
9	Общепроизводственные расходы	1,9
Всего цеховая себестоимость:		62,2

Смета затрат на производство.

Смета затрат на производство участка учитывает все затраты на изготовление заданной готовой программы как основной, так и догружаемых деталей

Топливо со стороны включается в смету затрат на производство в том случае, если оно непосредственно расходуется на данном участке (уголь, торф, газ и так далее). В данном случае мы его не учитываем.

Стоимость энергии со стороны (энергия силовая и осветительная, вода для производственных и хозяйственных нужд, сжатый воздух, пар) выбираем из расчета расходов по содержанию и эксплуатации оборудования и общепроизводственных расходов:

+15964+2201=52867 грн.

Заработная плата всех категорий работающих берется из расчета годового фонда заработной платы. Отчисления на социальное страхование, Пенсионный фонд и фонд занятости принимаются в размере 36,0% от суммы годового фонда заработной платы всех категорий работающих.

Расчет амортизационных отчислений основных фондов смотри в табл. 14.11.

Прочие денежные расходы включают все затраты из расчета расходов по содержанию и эксплуатации оборудования и общепроизводственных расходов не вошедших в предыдущие элементы затрат:

+35+1000+8200+20500+650+730+50+547=42408 грн.

Результаты сводим в таблицу 14.19.

Таблица 14.19 - Смета затрат на производство по участку

N°	Элементы затрат	Сумма, грн
1	Основные материалы (с транспортно-заготовительными расходами за вычетов отходов).	570988
2	Вспомогательные материалы	600
3	Топливо со стороны	-
4	Энергия со стороны	52867
5	Затраты на оплату труда	254898
6	Отчисления на социальные меры	91763
7	Амортизация основных фондов	83044
8	Прочие затраты	42408
Итого		1085358

Технико-экономическое обоснование технологического процесса.

Таблица 14.20 - Исходные данные

Исходные данные	Ед. измерения	Базовый вариант	Проектируемый вариант
		Наименование	Наименование
Годовая программа	шт.	140	140
Оборудование	-	Токарно-винторезный	Токарно-винторезный
Модель	-	16К320	16К20Ф3
Количество	шт.	1	1	-	0,91	0,87
Стоимость единицы оборудования по прейскуранту	грн.	27500	56000
Суммарная установленная мощность электродвигателя на единицу оборудования	кВт	11	10
Режущий инструмент	-	Резец	Резец
Количество	шт.	1	1
Стоимость комплекта	грн.	2,4	2,4
Штучное время на операцию	мин.	18,3	9,9
Машинное время	мин.	5,18	3,96
Численность рабочих	чел.	1 на станок	1 на станок
Разряд работы	-	3	4
Производственная площадь, занимаемая единицей оборудования	м²	0,78	0,85

Определяем количество оборудования:

где t_шт - штучное время на операцию, мин;_год - годовая производственная программа, шт.;₃ - коэффициент загрузки оборудования;

Ф_д - фонд времени действительный.

По базовому варианту:

;

Тогда =1; К₃₁=0,015/1=0,015.

По проектируемому варианту:

;

Тогда =1; К₃₂=0,008/1=0,008.

Расчет технологической себестоимости.

В технологическую себестоимость детали включается стоимость основного материала (С_ом), определяемую по формуле:

где Q - норма рас хода материала;

Ц_н - цена материала, кг;- вес реализуемых отходов, кг;

Ц₀ - цена реализуемых отходов, грн.

грн.

Основная и дополнительная зарплата производственного рабочего с отчислениями в соцстрах за выполненную операцию:

где С_ч - числовая тарифная ставка соответствующего разряда;

К₁ - коэффициент, учитывающий дополнительную зарплату (К₁=1,3);

К₂ - коэффициент, учитывающий отчисления в соцстрах (К₂=1,36);

К_мн - коэффициент многостаночного обслуживания (К_мн=1).

По базовому варианту:

По проектируемому варианту:

Амортизационные отчисления по оборудованию, отнесенные на данную операцию:

где 1,1…1,15 - коэффициент, учитывающий затраты на транспортировку и монтаж оборудования (10-15%);

А - норма амортизационных отчислений;- норма единиц оборудования на данной операции, шт.;_год - годовая программа деталей, шт.;

К_з
ор- средний коэффициент загрузки оборудования на данном рабочем месте (К_з
ор=0,84).

По базовому варианту:

грн.

По проектируемому варианту:

грн.

Затраты на ремонт оборудования Р могут быть приняты укрупнено в размере 80% от амортизационных отчислений:

Р=0,8·А₀,

По базовому варианту:

Р_б=0,8·0,39=0,312 грн.

По проектируемому варианту:

Р_п=0,8·0,79=0,632 грн.

Затраты на силовую электроэнергию:

где N_у - суммарная установленная мощность электродвигателей единицы оборудования, кВт;

,5…0,8 - коэффициент, учитывающий использование установленной мощности, затрачиваемой при холостой работе оборудования;_э - стоимость одного кВт×ч электроэнергии, грн;_маш - машинное время, мин.

По базовому варианту:

грн.

По проектируемому варианту:

грн.

Затраты на режущий инструмент:

где S_и- стоимость инструмента, грн;_п - стоимость переточек, грн;_п - число переточек до полного износа;

К_уб - коэффициент, учитывающий случайную убыль;

Т_ст - стойкость инструмента, мин.

По базовому варианту:

грн.

По проектируемому варианту:

грн.

Затраты на вспомогательный материал:

где М - годовые затраты на вспомогательные материалы, М=120 грн;- количество единиц оборудования;

По базовому варианту:

грн.

По проектируемому варианту:

грн.

Затраты на содержание производственной площади:

где S_пл - площадь производственная, м²;

К - коэффициент, учитывающий дополнительную площадь под проходы и проезды;

Р - годовая норма затрат по содержанию 1 м² (принимаем 10 грн);- количество единиц оборудования;

По базовому варианту:

грн.

По проектируемому варианту:

грн.

Результаты расчетов элементов затрат технологической себестоимости заносим в табл. 14.21.

Таблица 14.21 - Элементы технологической себестоимости

Наименование элементов затрат	Базовый вариант	Проектируемый вариант
1. Себестоимость основного материала, грн	49,9	49,9
2. Основная и дополнительная зарплата с отчислениями на соцстрахование, грн	0,79	0,49
3. Амортизационные отчисления по оборудованию, грн	0,39	0,79
4. Затраты на ремонт оборудования, грн	0,312	0,632
5. Затраты на силовую электроэнергию, грн	0,3	0,17
6. Затраты на режущий инструмент, грн	10,1	7,7
7. Затраты на вспомогательные материалы, грн	0,86	0,86
8. Затраты по содержанию производственной площади, грн	2,0	1,43
Итого	64,65	61,97

Расчет капитальных затрат по вариантам.

Величина капитальных затрат рассчитывается по обоим вариантам (базовому и проектируемому) и состоит из капитальных затрат на оборудование и капитальных затрат на здание.

Капитальные затраты на оборудование:

где S_об - стоимость единицы оборудования, грн;

,1…1,15 - коэффициент, учитывающий затраты на транспорт;- количество оборудования;

Капитальные затраты на здание:

где S_пл - площадь, занимаемая единицей оборудования, м²;

К - коэффициент, учитывающий полезную площадь (К=2,5);- высота зданий, м (h=8,2 м);

с - стоимость 1м³ зданий, (с=15 грн/м³);

Капитальные затраты по базовому варианту:

Кб=1215,12+77,5=1292,62 грн.

Капитальные затраты по проектируемому варианту:

Кп=1159,69+45=1204,69 грн.

Таблица 14.22 - Основные технико-экономические показатели проектируемого участка

Наименование показателей	Единицы измерения	Величины показателей
Абсолютные показатели:
1. Годовой выпуск: - в натуральном выражении - по цеховой себестоимости - в нормо-часах	шт. грн. н-час	140 1085358 17760
2. Стоимость основных фондов	грн.	726292
3. Производственная площадь участка	м²	125
4. Количество станков	шт.	5
5. Общая численность рабочих - в том числе производственных	чел.	18 10
Относительные показатели
1. Выпуск продукции: - на одного рабочего - на одного производственного рабочего - на 1 грн. основных фондов	грн. грн. грн/грн	60298 108536 1,49
2. Выпуск продукции: - на одного рабочего - на одного производственного рабочего - на один станок	н-час н-час н-час	987 1776 3552
3. Производственная площадь на единицу оборудования	м²	25
4. Средний коэффициент загрузки оборудования	-	0,77
5. Общий годовой фонд зарплаты	грн.	254898
6. Среднемесячная заработная плата: - производственных рабочих - вспомогательных - ИТР	грн.	2063 1925 2205
7. Цеховая себестоимость детали	грн	62,2

15. Строительная часть

Участок по изготовлению детали «Корпус» ЦФ8.171.727 размещается в двухпролетном одноэтажном здании 48×96 м в сетке колон 1-3 пролета А-Б.

На проектируемом участке в качестве межоперационного транспорта применяют мостовой кран с пролетом 24м грузоподъемностью 5т. Высота подъема до 6м, скорость передвижения 60 м/мин. Мостовой кран перемещается по подкрановым путям на консолях колон.

Уборка стружки с рабочих мест станочников производится децентрализовано. Стружку убирают в поддоны, устанавливаемые для нескольких металлорежущих станков, которые освобождают по мере необходимости с помощью мостового крана.

Приготовление СОЖ производится на специальном участке, подача на рабочие места осуществляется децентрализовано.

Освещение рабочих мест является важным показателем, который существенно влияет на качество выпускаемой продукции и производительности труда.

Участок имеет естественное освещение и применяемое в вечернее и ночное время искусственное освещение.

Естественное освещение осуществляется боковым светом и верхним светом. Боковое освещение - ленточное естественное освещение через световые проемы. Верхний свет - через двухсторонний фонарь.

В качестве искусственного освещения применяется общее и местное освещение. Общее искусственное освещение осуществляется с помощью ламп ЛГ 220-1000. Для бесперебойной подачи электроэнергии для работы металлорежущего и вспомогательного оборудования рассчитаем мощность подстанции по формуле [26, стр.223]:

=K·n·N,

где K - коэффициент развития (К=1,2);- количество оборудования;- усредненная мощность используемых станков (N=7,5 кВт).=1,2·6·7,5=54 кВт.

Принимаем мощность подстанции, равную Q=60 кВт.

Характеристика здания:

· ширина пролета L=24м;

· количество пролетов - 2;

· шаг колон t=6м;

· высота помещения h=8,2м

· отметка головки кранового рельса - 8,15м.

Схема размещения металлорежущего оборудования на участке приведена на листе ТМ 03010062-11 ПУ.

Конструкция пола содержит:

1) покрытие из бетона М-300 на мелком щебне;

2) подстилающий слой из бетона М-150;

3) уплотненный грунт.

Отопление участка и цеха в целом производится калориферной установкой.

Пролет оснащен фонарем высотой Н=3430мм и шириной 12м.

Согласно СНиП 2.0904-87 санитарная характеристика производственных процессов на участке категории 1а и 1б.

Бытовые помещения рассчитаны согласно СНиП 2.0904-87 для рабочих занятых на проектируемом участке и состава цеха в наибольшую смену.

Выводы

В дипломном проекте рассмотрено служебное назначение детали «Корпус» ЦФ 8.171.727, произведен анализ технологического процесса его изготовления. Проработана схема расположения оборудования на участке изготовления. Составлена маршрутная технология, произведен анализ базирования и закрепления на операциях механической обработки (токарной с ЧПУ, токарной с ЧПУ и сверлильно-фрезерно-расточной) детали. Рассчитаны режимы резания на операциях (токарной с ЧПУ, токарной с ЧПУ и сверлильно-фрезерно-расточной), выполнено нормирование операций. Спроектированы станочные приспособления на сверлильно-фрезерно-расточную операцию. Спроектировано контрольно-измерительное приспособление для контроля соосности. Спроектирован режущий инструмент для фрезерной операции.

Рассмотрен вопрос технологических возможностей сборных комбинированных шлифовальных кругов.

Проанализирована обстановка на участке изготовления с точки зрения охраны труда и техники безопасности.

Выполнен расчет технико-экономических показателей проектируемого участка.

Заполнена технологическая документация на технологический процесс изготовления рассматриваемой детали.

Литература

1. Справочная книга для проектирования электрического освещения / Под ред. Т.М. Кнорринга. - Л.: Энергия, 1976.

. ГОСТ 12.2.003-74 «Оборудование производственное. Общие требования безопасности»

. ГОСТ 12.2.009-80 «ССБТ. Станки металлообрабатывающие. Общие требования безопасности».

. ГОСТ 12.0.003-76 ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.

. ГОСТ 12.1.004-85 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.

. ГОСТ 12.1.003-83 «НБГ Шум. Общее требование безопасности»

. ГОСТ 12.1.023-80 - Шум. Методы установления значений шумовых характеристик стационарных машин, М.: Комитет стандартизации и метрологии СССР.

. ГОСТ 12.1.005-76 «ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно - гигиенические требования».

. ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вибрационная безопасность. Классификация и общие требования безопасности.

. ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ. Вибрационная безопасность. Требования безопасности.

. ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление.

. ГОСТ 12.2.009-80 ССБТ. Станки металлообрабатывающие. Общие требования безопасности.

. ГОСТ 12.2.029-88 ССБТ. Приспособления станочные. Общие требования безопасности.

. ГОСТ 12.2.061-81 ССБТ. Оборудование производственное. Ограждения защитные.

. ГОСТ 12.2.101-84 ССБТ. Пневмоприводы. Общие требования безопасности к конструкциям.

. ГОСТ 12.3.020-80 ССБТ. Процессы перемещения грузов на предприятии. Общие требования безопасности.

Проект участка по изготовлению детали 'Корпус' ЦФ 8.171.727 электронного микроскопа РЭМ-108

Проект участка по изготовлению детали 'Корпус' ЦФ 8.171.727 электронного микроскопа РЭМ-108

Отработка конструкции на технологичность измерения

Выбор контрольных точек объекта измерения

Рисунок 11.4 - Сборный комбинированный шлифовальный круг с термобиметаллической лентой

Похожие работы на - Проект участка по изготовлению детали 'Корпус' ЦФ 8.171.727 электронного микроскопа РЭМ-108