Разработка конструкции и технологического процесса изготовления шлицевой протяжки

  • Вид работы:
    Дипломная (ВКР)
  • Предмет:
    Другое
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    1,19 Мб
  • Опубликовано:
    2012-04-03
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Разработка конструкции и технологического процесса изготовления шлицевой протяжки

Реферат

Объектом исследования является шлицевая протяжка.

Цель работы - разработка конструкции и технологического процесса изготовления шлицевой протяжки для обработки шлицевого отверстия d-6×21×25H7×6D9 в стали 45.

Годовой объем выпуска 180 штук.

Основные пункты разработки положены в содержание дипломного проекта.

Итогом работы явилось оформление комплекта документов и графического материала.

Эффективность разработанной конструкции шлицевой протяжки заключается в простоте и дешевизне конструкции при эксплуатации и производстве.

1. Технологический раздел

.1 Назначение и конструкция обрабатываемой детали

Шлицевая протяжка предназначена для обработки шлицевого отверстия с точностью по 7 - 9-му квалитету и шероховатостью поверхностей с Rадо 1,25 - 0,20 мкм.

Протяжка -это многозубый инструмент, совершающий одно главное движение -прямолинейное перемещение относительно обрабатываемой детали. Удаление припуска обеспечивается за счет того, что каждый последующий зуб протяжки выше предыдущего на некоторую величину S, называемую подъемом на зуб.

Основные параметры шлицевой протяжки представлены на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Основные параметры шлицевой протяжки:

 - передний хвостовик;  - шейка;  - переходной конус;  - передняя направляющая часть;  - режущая часть;  - калибрующая часть;  - задняя направляющая часть

Рабочая часть, включающая режущую часть и калибрующую является основной частью протяжки.

Передняя и задняя направляющие служат для центрирования и направления протяжки по отверстию детали в момент начала и окончания работы.

Хвостовик , шейка , переходной конус являются присоединительной частью протяжки. За хвостовик, закрепленный в тяговом патроне станка, протяжку протягивают через обрабатываемое отверстие. Переходный конус облегчает ввод протяжки в отверстие обрабатываемой детали.

Данная шлицевая протяжка является составной конструкции. Режущая часть изготавливается из быстрорежущей стали Р6М5 ГОСТ 19265, хвостовая часть - из стали 40Х ГОСТ 4543.

Данные о химическом составе материала хвостовика протяжки приведены в таблице 1.1, режущей части в таблице 1.1.Основные физико-механические и технологические свойства материала хвостовика протяжки приведены в таблице 1.3, режущей части в таблице 1.4.

Таблица 1.1- Химический состав стали 40Х (ГОСТ 4543), %.

С

Si

Mn

S

P

Cr

N

Cu

0,36-0,44

0,17-0,37

0,5-0,8

0,035

035

0,8-1,1

0,008

0,3


Таблица 1.2- Химический состав стали Р6М5 (ГОСТ 19265), %.

С

Si

Mn

S

P

Cr

Ni

Cu

V

W

Co

0,82-0,9

0,2-0,5

0,2-0,5

0,025

03

3,8-4,4

0,06

0,25

1,7-2,1

5,5-6,5

0,5


Таблица 1.3- Механические свойства стали 40Х (ГОСТ 4543).

 Плотность ρ, г/см3

 Предел прочности σв, МПа

Твердость НВ (не более)

Ударная вязкость a·10 5, Дж/м2

dб, %

7,85

980

260

3

10



Таблица 1.3- Механические свойства стали Р6М5 (ГОСТ 19265).

 ρ, г/см3

Твердость

После закалки

Температура, Со

 Тепло-стойкость, Со


после отжига  (НВ)

после  закалки и  отпуска (HRCЭ)

 σИ, МПа

 a·10 5, Дж/м2

 закалки

 отпуска


8,15

255

64

3300- 3400

4,8

1220

550

620


Эскиз обрабатываемой детали с указанием обрабатываемых поверхностей показан на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 - Эскиз обрабатываемой детали

1.2 Анализ технологичности конструкции шлицевой протяжки

.2.1 Качественный анализ технологичности конструкции

В данном случае деталь - протяжка. Конфигурация достаточно технологична для обработки резанием на токарном станке. Так как программа выпуска N=180 шт./год, изготовление протяжки относится к единичному типу производства.

Все поверхности детали легкодоступны для инструмента.

Измерение размеров детали производится с использованием следующих измерительных инструментов:

на токарных операциях - штангенциркуль;

на шлифовальных - микрометр, угломер;

контроль отклонений от правильной формы производится с помощью приспособления с индикаторной головкой рычажного типа.

Технологической базой при точении является черновая поверхность заготовки, а затем, после переустановки детали - уже обработанная поверхность протяжки. На шлифовальных операциях технологической базой является ось детали.

Заготовку для изготовления данной детали можно получить одним из следующих способов: штамповкой, отливкой или отрезать от прокатного прутка. В данном случае наиболее рациональным и экономичным является последний из указанных выше способов, т. к. деталь является телом вращения и отрезная операция гораздо ниже по стоимости, чем отливка или штамповка. Отливка в данном случае вообще нежелательна, т.к. для стали Р6М5 это будет дорого. А штамповку применять в единичном производстве нецелесообразно.

1.2.2 Количественная оценка технологичности конструкции

В качестве количественных показателей технологичности могут рассматриваться: масса детали, коэффициент использования материала, коэффициент унификации конструктивных элементов, точность обработки, шероховатость поверхностей, уровень технологичности конструкции потехнологической себестоимости.

Определяем коэффициент использования материала [4]

, (1.1)

где  - масса детали, кг;

 - масса заготовки, кг;

.

Коэффициент унификации конструктивных элементов

, (1.2)

где ,  - соответственно число унифицированных конструктивных элементов детали и общее, шт.;

.

Не унифицированными являются: канавка в хвостовой части, обрабатываемая подрезным резцом, и центровые отверстия, обрабатываемые комбинированным центровым сверлом.

Максимальное значение квалитета обработки IT7.

Максимальное значение параметра шероховатости обрабатываемых поверхностей Ra=0,32 мкм.

Таким образом, проанализировав качественные и количественные показатели технологичности деталь можно считать вполне технологичной.

1.3 Определение типа производства

В машиностроении различают три основных типа производства: массовое, серийное, единичное. В свою очередь серийное производство подразделяется на: крупносерийное, среднесерийное, мелкосерийное.

Тип производства характеризуется коэффициентом серийности : для массового производства =1; для крупносерийного =2÷10; для среднесерийного =10÷20; для мелкосерийного = 20 ÷ 40; для единичного >40.

Коэффициент серийности рассчитывается по формуле [4]

, (1.3)

где  - такт выпуска изделия, мин/шт;

 - среднее штучное время, мин.

Такт выпуска равен

 , (1.4)

где, N- объём выпуска деталей данного наименования, шт. (N=180 шт.);

Fд - действительный фонд времени работы оборудования, ч.

Действительный фонд работы оборудования на год Fд (в часах) определяется по следующим данным:

календарному числу дней - 365;

количеству выходных дней - 104;

праздничных дней - 8;

предпраздничных дней сокращённых на 1 час - 6;

число смен работы оборудования - 1;

продолжительность рабочего дня - 8 ч.;

потери времени - 10%.

Тогда количество рабочих дней в году

.

Количество рабочих дней с полной продолжительностью рабочей смены

.

Действительный годовой фонд работы оборудования

ч.

Рассчитываем такт выпуска

 мин/шт.

Рассчитываем основное технологическое время T0 для каждой операции, мин [4]

Операция 010. Отрезание заготовки

 мин.

Операция 020. Снятие фасок

 мин.

Операция 050. Сверление центрового отверстия

 мин.

Операция 055. Точение передней направляющей и хвостовика

 мин.

Операция 060. Точение профиля канавок зубьев

 мин.

Точение задней направляющей

 мин.

Операция 070. Фрезерование шлицов

 мин.

Операция 090. Шлифование профиля канавки зубьев

мин.

Операция 100. Шлифование задней направляющей

 мин.

Шлифование передней направляющей и хвостовика


Операция 105. Шлифование задней поверхности шлицевых зубьев

 мин.

Операция 115. Шлифование шлицов

 мин.

где d - диаметр, мм ;- длина обрабатываемой поверхности, мм;

(D - d) - разность наибольшего и наименьшего диаметров обрабатываемого торца, мм. Данные по расчету основного технологического времени с водим в таблицу 1.3.

Таблица 1.3 - Основное технологическое время, мин.

Операции

Основное технологическое время T0 ,мин

010 Отрезная

= 0,3

020 Токарная

= 0,011

050 Токарная

= 0,026

055 Токарная

= 4,31

060 Токарная

= 9,24

070 Фрезерная

= 13,38

090 Заточная

= 1,1

100 Шлифовальная

= 0,51

105 Заточная

=1,61

115 Шлицешлифовальная

=11,84


Рассчитываем штучного времени Tшт, мин, результаты сводим в таблицу 1.5 [4]

, (1.5)

где, Тшт.i- штучное время изготовления детали по i-й операции, мин;

Т0- основное технологическое время, мин;

- коэффициент, учитывающий тип производства.

Таблица 1.4 - Величина коэффициента

Виды станков

Величина коэффициента

Токарные

2,14

Шлифовальные

2,1

Фрезерные

1,84

Отрезные

1,51



Таблица 1.5 - Определение штучного времени Tшт

Номер операции

Операция

Штучное время Tшт,мин

010

Отрезная

020

Токарная

050

Токарная

055

Токарная

060

Токарная

070

Фрезерная

090

Заточная

100

Шлифовальная

105

Заточная

115

Шлицешлифовальная


Среднее штучное время

 (1.6)

где - суммарное штучное время обработки детали на всех операциях;

n - количество операций.

 

 мин.

Коэффициент серийности равен

.

В соответствии с ГОСТ 14.004 различные типы производства характеризуются следующими коэффициентами серийности

массовое производство                                                                         1

крупносерийное производство                                                      2 - 10

среднесерийное производство                                                     10 - 20

мелкосерийное производство                                                      20 - 40

единичное производство более 40

Таким образом, в нашем случае имеет место единичное производство. Принимаем тип производства единичный.

1.4 Разработка технологического процесса

Для правильной разработки технологического маршрута необходимо учесть требования по точности и шероховатости поверхностей. Необходимо также выбирать операции так, чтобы затраты были наименьшими, а производительность наибольшая. При разработке плана следует придерживаться следующих общих правил:

- в первую очередь обрабатываются поверхности, которые служат базами при последующей обработке;

- рекомендуется обрабатывать вначале поверхности, с которых снимается наибольший слой металла, что позволит вскрыть дефекты заготовки в начале технологического процесса;

- чем точнее должна быть поверхность, тем позднее следует ее обрабатывать. Таким образом, уменьшается влияние деформации, вызванной перераспределением напряжения в металле.

Центрование сверлом центровочным комбинированным уменьшает время обработки за счёт того, что не надо менять инструмент, и удешевляет тем самым стоимость готового изделия по сравнению с обработкой поочерёдно центровочным сверлом и центровочной зенковкой.

Внешняя цилиндрическая поверхность обрабатывается точением. Этот метод производителен, и не требует сложного оборудования, инструментов и высокой квалификации обслуживающего персонала - достаточно экономичен. Черновая подрезка торцов также производится на токарном станке.

Для укрепления поверхностной твердости изделия его необходимо подвергнуть термообработке. Для этого выполняем термическую операцию.

Для достижения требуемой точности и шероховатости поверхностей детали необходимо применение абразивных операций - шлифование. Шлифование является производительным методом и обеспечивает требуемую точность и наиболее экономичен из всех методов из всех методов абразивной обработки.

Применяемые средства технического контроля обеспечивают необходимую точность измерения.

1.5 Расчет припусков на механическую обработку

Рассчитаем припуски на обработку и промежуточные предельные размеры для наружной цилиндрической поверхности 9 диаметром мм, шероховатость  мкм, линейный размер 35 мм. Для остальных поверхностей припуски назначаем на каждый вид обработки.

Технологический маршрут обработки поверхности  состоит из трех операций: предварительного обтачивания (обработка токарным резцом), чистового обтачивания (обработка токарным резцом) и однократного шлифования (обработка шлифовальным кругом).

Технологический маршрут обработки запишем в расчетную таблицу. В таблицу также записываем соответствующие заготовке и каждому технологическому переходу значения элементов припуска. Так как в данном случае обработка ведется в центрах, погрешность установки в радиальном направлении равна нулю.

Таблица 1.6 - Расчетная таблица припусков на поверхность

Технологичес-кие переходы обработки поверхности Элементы припуска, мкмРасчетный припуск 2zmin, мкмРасчетный размер dp, ммДопуск

δ, мкмПредельный

размер,

ммПредельные значения припусков, мкм








Rz

T

ρ




dmin

dmax


Заготовка

150

250

1180


24,63

2300

24,63

26,93



Обтачивание черновое

50

50

71

21,4740021,4721,8731605060







Обтачивание чистовое

30

30

47

21,1312021,1321,25340620







Шлифование

10

20

24

20,962020,9620,98170270













Σ

3670

5950


Суммарное значение пространственных отклонений для заготовки данного типа определяется по формуле [4]

, (1.7)

, (1.8)

где  - величина коробления, мкм;

 - погрешность зацентровки, мкм;

 - удельная кривизна заготовки, мкм/мм, таблица 32 [4];

 - длина обработки, мм.

Тогда

мм.

Погрешность зацентровки

, (1.9)

где  - допуск на поверхности, используемые в качестве базовых, мм

, (1.10)

где мм,  мм, .

Тогда


Погрешность зацентровки равна

 мм

Т.о суммарное значение пространственных отклонений для заготовки

мм.

Остаточная величина пространственного отклонения:

после предварительного обтачивания мкм,

после окончательного обтачивания мкм,

после шлифования мкм.

Расчет минимальных значений припусков производим, пользуясь основной формулой [4]

, (1.11)

Минимальный припуск:

под предварительное обтачивание

мкм.

под окончательное обтачивание

мкм.

под шлифование

мкм.

Расчетные размеры:

= 20,96+0,168 =21,128≈21,13 мм;= 21,13 +0,342 =21,472≈21,47 мм;заг= 21,47 +3,16 =24,63 мм;

Записав в соответствующей графе расчетной таблицы значения допусков на каждый технологический переход и заготовку в графе ''Наименьший предельный размер'' определим их значения для каждого технологического перехода, округляя расчетные размеры, увеличиваем их значения. Наибольшие предельные размеры вычисляем прибавлением допуска к округленному наименьшему предельному размеру

dmax3 = 20,96+0,02=20,98 мм;

dmax1 = 21,47+0,4=21,87 мм;

dmaxзаг= 24,63+2,3=26,93 мм.

Предельные значения припусков  определяем как разность наибольших предельных размеров и  - как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемых переходов

;

;

;

;

;

.

Общие припуски Zomin и Zomax определяем, суммируя промежуточные припуски и записывая их значения внизу соответствующих граф

Zomin = 3160 + 340 + 170 = 3670 мкм;

Zomax = 5060 + 620 + 270 = 5950 мкм.

Все результаты расчетов сведем в таблицу 1.6.

На основании данных расчета строим схему графического расположения припусков и допусков на обработку поверхности  (рисунок 1.3).

Рисунок 1.3 - Схема графического расположения припусков и допусков на обработку поверхности

Номинальный припуск рассчитаем по формуле

, (1.12)

.

.

Определим номинальный диаметр по формуле

.

Производим проверку правильности выполненных расчетов

, ,

, ,

, .

На остальные обрабатываемые поверхности детали припуски и допуски выбираем по таблицам (ГОСТ 1855) и записываем их значения в таблицу 1.7. Наглядную схему расположения припусков см. рис3.

Таблица 1.7 - Припуски и допуски на обрабатываемые поверхности по ГОСТ 1855

Номер поверхности

Размер, мм

Припуск, мм

Допуск, мм

1

Ø 3,15

1,57

±0,3

2

Ø20

2·4

±0,4

3

Ø 15

2·6

±1,2

4

30°

3

±0,8

5

Ø21

2·3,5

±1,2

7

Ø25

2·1,5

±1,2

8

R2

3

±0,6

9

Ø 21

2·3,5

±1,2

11

2

2,5

±1,2

12

1,2

±1,2



1.6 Расчёт режимов резания

Определим расчётно-аналитическим методом [13] режимы резания для механической операции 055 “Токарная” - точение наружного диаметра подъема зубьев.

Глубина резания t = 1,2 мм.

Подача S = 0,6 мм/об.

Скорость резания рассчитывается по формуле

, (1.13)

где =350; =0,2; =0,15; =0,35 - коэффициенты;

Т=60 мин - стойкость инструмента;

 - общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий отличие от табличных условий резания

, (1.14)

где  - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала

, (1.15)

где =0,6 - коэффициент характеризующий группу стали по обрабатываемости;

=1,25 - показатель степени.

=0,9 - коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки;

=1,0 - коэффициент, учитывающий качество материала инструмента.

Т. о. скорость резания равна

м/мин.

Расчетная частота вращения шпинделя станка

, (1.16)

где  - расчетная скорость резания, м/мин;

 - диаметр заготовки до обработки, мм.

 об/мин.

Полученную расчетную частоту вращения шпинделя станка сравниваем с имеющимися на станке значениями частоты вращения. Принимаем ближайшую меньшую к расчетной частоту вращения шпинделя станка равную  об/мин.

Фактическая скорость резания рассчитывается по формуле

, (1.17)

где  - принятая частота вращения шпинделя станка, об/мин.

Т. о. скорость резания равна

м/мин.

Сила резания рассчитывается по формуле

, (1.18)

где для Pz: =300; =1; =0,75; =-0,15;

=0,86; =1; =1; =1; =0,87;

для Pу: =243; =0,9; =0,6; =-0,3;

=0,86; =1; =1; =0,75; =0,66;

для Pх: =339; =1; =0,5; =-0,4;

=0,86; =1; =1; =1,07; =1.

 - поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости

. (1.19)

Поправочный коэффициент  для каждой составляющей сил определяется по формуле

, (1.20)

Т. о. сила резания Pz

 Н.

сила резания Pу

 Н.

сила резания Pх

 Н.

Мощность резания

 кВт. (1.21)

На остальные операции технологического процесса расчёт режимов резания производим табличным методом [9] и результаты сводим в таблицу приложения Б.

1.7 Техническое нормирование

В единичном производстве определяется норма штучного времени

, (1.22)

где  - основное время, мин.;

 - вспомогательное время, мин.;

 - время перерывов на отдых и личные надобности, мин.;

 - время на обслуживание рабочего места, мин.

Вспомогательное время

Тв = Тус + Тз.о. + Туп + Тиз , (1.23)

где Тус - время на установку и снятие детали, мин.;

Тз.о. - время на закрепление и открепление детали, мин.;

Туп - время на приемы управления, мин.;

Тиз - время на измерения детали, мин.

Рассчитаем норму штучного времени для операции 020 “Токарная” выполняемой на станке 16К20. Основное время вычисляется на основании принятых режимов резания, То=0,088мин. Масса детали 3,2 кг. Производство единичное. Режущий инструмент - проходной резец.

Определяем время на установку и снятие детали, закрепление и открепление

Тус + Тз.о.= 0,55 мин.

Время на приемы управления Туп = 0,2 мин.

Время на измерение детали Тиз = 0,12 мин.

Вспомогательное время составит

Тв=0,55+0,2+0,08=0,83 мин

Время на обслуживание рабочего места Тоб и на отдых и личные надобностиТот для единичного производства не определяются.

Аналогично производим расчёт для оставшихся операций. Результаты заносим в таблицу 1.8.

Таблица 1.8 - Сводная таблица технических норм времени по операциям, мин.

Номер и наименование операции

То

Тв

Тшт



Тус+Тзо

Туп

Тиз


010 Отрезная

0,256

0,36

0,17

0,05

0,84

020 Токарная

0,088

0,55

0,2

0,08

0,92

050 Токарная

0,38

0,39

0,14

0,1

1,01

055 Токарная

3,26

0,39

0,68

0,15

4,48

060 Токарная

3,9

0,39

0,52

0,44

5,25

070 Фрезерная

9,3

0,33

1,02

0,12

10,77

090 Заточная

8,4

0,23

0,8

0,12

9,55

100 Шлифовальная

0,76

0,23

0,16

0,1

1,25

105 Заточная

1,73

0,23

0,44

0,14

2,54

115 Шлицешлифовальная

3,7

0,42

0,68

0,12

4,92


Общее и среднее штучное время

 мин;  мин.

1.8 Выбор оборудования и расчет его количества

Коэффициент загрузки станка определяется по формуле [4]

, (1.24)

где  - расчётное количество станков занятых на данной операции;

 - принятое число станков.

Расчётное количество станков определяется как отношение штучного времени на данной операции  к такту выпуска

, (1.25)

Для операции 010 “Отрезная”

; .

Для остальных операций значения коэффициента загрузки приведены в таблице 1.9.

Таблица 1.9-Расчетное число станков, принятое, коэффициент загрузки.

Номер и наименование операции

,%



010 Отрезная

0,84/606,7=0,001

1

0,1

020 Токарная

0,92/606,7=0,002

1

0,2

050 Токарная

1,01/606,7=0,002

1

0,2

055 Токарная

4,48/606,7=0,007

1

0,7

060 Токарная

5,25/606,7=0,009

1

0,9

070 Фрезерная

10,77/606,7=0,018

1

1,8

090 Заточная

9,55/606,7=0,016

1

1,6

100 Шлифовальная

1,25/606,7=0,002

1

0,2

105 Заточная

2,54/606,7=0,004

1

0,4

115 Шлицешлифовальная

4,92/606,7=0,008

1

0,8


Среднее значение коэффициента загрузки оборудования

.

По полученным значениям коэффициента загрузки оборудования строим график загрузки оборудования.

Рисунок 1.4 - График загрузки оборудования

Коэффициент использования оборудования по основному (технологическому) времени

, (1.26)

где Т0 - основное время, мин;

Тшт - штучное время, мин.

Для операции 010 “Отрезная”


Для остальных операций значения коэффициента использования оборудования по основному времени приведены в таблице 1.10.

Таблица 1.10 - Коэффициент использования оборудования по основному времени

Номер операции

η0,%

010 Отрезная

0,256/0,84·100%=30,5

020 Токарная

0,088/0,92·100%=9,6

050 Токарная

0,38/1,01·100%=37,6

055 Токарная

3,26/4,48·100%=72,8

060 Токарная

3,9/5,25·100%=74,3

070 Фрезерная

9,3/10,77·100%=86,4

090 Заточная

8,4/9,55·100%=88

100 Шлифовальная

0,76/1,25·100%=60,8

105 Заточная

1,73/2,54·100%=68,1

115 Шлицешлифовальная

3,7/4,92·100%=75,2


Среднее значение коэффициента использования оборудования по основному времени

.

По полученным значениям коэффициента использования оборудования по основному времени строим график использования оборудования по основному времени.

Рисунок 1.5 - График использования оборудования по основному времени

Коэффициент использования оборудования по мощности

, (1.27)

где  - необходимая мощность на приводе станка, кВт;

 - мощность установленного электродвигателя, кВт.

Для операции 010 “Отрезная”

.

Для остальных операций значения коэффициента использования оборудования по мощности приведены в таблице 1.11.

Таблица 1.11- Коэффициент использования оборудования по мощности

Номер операции

NПР/NСТ

010 Отрезная

1,75/7

0,25

020 Токарная

1,1/10

0,11

050 Токарная

0,04/10

0,004

055 Токарная

3,02/10

0,3

060 Токарная

2,25/10

0,23

070 Фрезерная

0,18/7,5

0,024

090 Заточная

1,26/7,5

0,17

100 Шлифовальная

1,3/10

0,13

105 Заточная

0,8/10

0,08

115 Шлицешлифовальная

0,73/3

0,24


Среднее значение коэффициента использования оборудования по мощности

.


Рисунок 1.6 - График использования оборудования по мощности

1.9 Технико-экономическое обоснование разработанного технологического процесса

Целесообразность применяемого технологического процесса определяется величиной приведённых затрат.

Величина часовых приведённых затрат [4]

руб./ч., (1.28)

где  - основная и дополнительная заработная плата, а также начисления на соцстрах оператору и наладчику за физический час работы обслуживаемых машин, руб./ч.;

М - коэффициент многостаночности, принимаемый по фактическому состоянию на рассматриваемом участке, М=1;

 - часовые затраты по эксплуатации рабочего места, руб./ч.;

 - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений, для машиностроения ЕН = 0,2;

 - удельные часовые капитальные вложения в станок, руб./ч.;

 - удельный часовые капитальные вложения в здание, руб./ч.

Основная и дополнительная заработная плата, а также начисления на соцстрах оператору и наладчику определяются по формуле [4]

, руб./ч., (1.29)

где  - часовая тарифная ставка станочника соответствующего разряда, руб./ч.;

,53 - суммарный коэффициент, произведения следующих частных коэффициентов:

,3 - коэффициент выполнения норм;

,09 - коэффициент дополнительной зарплаты;

,077- коэффициент отчислений на соцстрах.- коэффициент, учитывающий зарплату наладчика, для единичного производства, k = 1.

Часовые затраты по эксплуатации рабочего места

, руб./ч., (1.30)

где  - практические скорректированные часовые затраты на базовом рабочем месте, принимаем С=760 руб;

 - машино-коэффициент, показывающий во сколько раз затраты, связанные с работой данного станка, больше, чем аналогичные расходы у базового станка.

Капитальные вложения в станок и здание

 руб./ч., (1.31)

 руб./ч., (1.32)

где Ц - балансовая стоимость станка, руб.:

, (1.33)

=1,1 - коэффициент, учитывающий затраты на транспортировку и установку станка;

F - производственная площадь, занимаемая станком с учётом проходов, м2

F = f·kf м2, (1.34)

f - производственная площадь, занимаемая станком, м2;

kf-коэффициент, учитывающий дополнительную производственную площадь (на проходы, проезды).

Стоимость механической обработки на рассматриваемой операции

руб. (1.35)

Разработанный вариант технологического процесса.

Операция 010 отрезная. Станок 8А544.

 руб./ч.,

 руб./ч.,

 руб./ч.,

.,

 руб./ч.,

руб./ч.,

руб.

Операция 020 токарная. Станок 16К20.

 руб./ч.,

 руб./ч.,

 руб./ч.,

.,

 руб./ч.,

руб./ч.,

руб.

Операция 050 токарная. Станок 16К20Ф3.

 руб./ч.,

 руб./ч.,

 руб./ч.,

.,

 руб./ч.,

руб./ч.,

руб.

Операция 055 токарная. Станок 16К20Ф3.

 руб./ч.,

 руб./ч.,

 руб./ч.,

.,

 руб./ч.,

руб./ч.,

руб.

Операция 060 токарная. Станок 16К20Ф3.

 руб./ч.,

 руб./ч.,

 руб./ч.,

.,

 руб./ч.,

руб./ч.,

руб.

Операция 070 фрезерная. Станок 6Р82.

 руб./ч.,

 руб./ч.,

 руб./ч.,

.,

 руб./ч.,

руб./ч.,

руб.

Операция 090 заточная. Станок 3М601Ф1.

 руб./ч.,

 руб./ч.,

 руб./ч.,

.,

 руб./ч.,

руб./ч.,

руб.

Операция 100 шлифовальная. Станок 3М152.

 руб./ч.,

 руб./ч.,

 руб./ч.,

.,

 руб./ч.,

руб./ч.,

руб.

Операция 105 заточная. Станок 3М152.

 руб./ч.,

 руб./ч.,

 руб./ч.,

.,

 руб./ч.,

руб./ч.,

руб.

Операция 115 шлицешлифовальная. Станок 3451В.

 руб./ч.,

 руб./ч.,

 руб./ч.,

.,

 руб./ч.,

руб./ч.,

руб.

Результаты расчетов сводим в таблицу 1.12.

Таблица 1.12 - Технологическая себестоимости обработки детали по операциям

Наименование операции

Стоимость, руб.

010 Отрезная

155

020 Токарная

277

050 Токарная

322

055 Токарная

1430

060 Токарная

1675

070 Фрезерная

2784

090 Заточная

3332

100 Шлифовальная

330

105 Заточная

670

115 Шлицешлифовальная

1531

Итого

12506


1.10 Разработка планировки цеха

Площадь механического цеха по своему составу подразделяется на: производственную, вспомогательную, служебно-бытовую.

К производственной площади относится площадь, занятая технологическим оборудованием, проходами, проездами, местами для складирования заготовок и готовых деталей.

Производственная площадь определяется по формуле

 , (1.36)

где - удельная площадь, приходящаяся на единицу производственного оборудования;

 - число единиц производственного оборудования ориентировочно для цеха.

м2

К вспомогательной площади цеха относятся площади, занятые вспомогательными службами: механиками, служебной подготовкой производства и инструментальным хозяйством.

Площадь вспомогательных отделений определяется

 м2(1.37)

Принимаем 700 м2

Площадь служебно-бытовых помещений (раздевалки, администрация цеха, техническое бюро и др.) принимается равной 1% от производственной площади

0,01×3500=35 м2(1.38)

Общая площадь цеха

3500+700+35=4235 м2

Площадь проектируемого участка предварительно определим по показанию удельной площади 15 м2


где  - принятое число оборудования.

Промышленные здания механообрабатывающих цехов сооружают из железобетонных конструкций на основе унифицированных типовых секций. Каркас здания образуют колонны, установленные на фундаменте и сведенные между собой в продольном и поперечном направлениях фундаментными блоками и фермами перекрытий. Фундамент каркасного здания выполняется сборный, состоящий из железобетонного основания с соответствующими панелями.

Фундамент под оборудование выбирается в зависимости от массы конструкции и класса оборудования. Само оборудование устанавливается на виброизолирующие опоры ОВ-30 и ОВ-31.

Для крыш зданий используются сборные железобетонные перекрытия из плит. Плиты крепятся с балками и фермами сваркой закладных элементов, швы в стыках заполняются цементным раствором. На настилы покрытия укладывается слой пароизоляции, а затем слой утеплителя органического. Поверх утеплителя укладывается цементная стенка для заделки швов и подготовки поверхности под склейку гидроизоляционного слоя.

2. Конструкторский раздел

.1 Разработка конструкции шлицевой протяжки

Исходные данные для расчета шлицевой протяжки:

наружный диаметр  шлицевого отверстия -мм;

внутренний диаметр  шлицевого отверстия - мм;

ширина шлицев - мм; число шлицев - ;

длина  обрабатываемого отверстия - =60 мм;

отверстие предварительно обработано - =мм;

обрабатываемый материал - сталь 45;

твердость НВ - 240;

станок - горизонтально-протяжной мод. 7510;

максимальное тяговое усилие станка - =102 кН;

максимальная длина хода станка - 1400 мм.

Последовательность расчета:

) Выбираем материал режущей части протяжки - сталь Р6М5, хвостовика - сталь 40Х [1].

) Диаметр отверстия до протягивания

21 мм. (2.1)

) Расстояние до первого зуба рассчитывается по формуле [2]

, (2.2)

где L - длина обрабатываемого отверстия, мм.

60+280=340 мм.

) Диаметр  хвостовика выбираем по таблице 8.3 [2], при этом выбираем наибольший хвостовик, который может пройти через отверстие =20 мм.

) Площадь хвостовика , определяющая его прочность выбираем по таблице 8.3 [2] =176,7 мм.

Исполнение и основные размеры хвостовика (рисунок 2.1) выбираем по таблице 8.3 [2]

=20 мм; =15 мм; =19,7 мм; =20 мм; =140 мм; =25 мм; =25 мм; =16 мм; =120 мм; =17 мм; =0,3 мм; =1 мм; с=0,5 мм; =20˚.

Рисунок 2.1 - Конструктивные размеры хвостовика протяжки

) Шаг  режущих зубьев рассчитывается по формуле [2]

, (2.3)

где m - коэффициент, зависящий от величины , характера производства, условий размещения и выхода стружек из канавок и определяет количество переточек m=(1,25÷1,5);

L - длина обрабатываемого отверстия, мм.

мм.

Принимаем =10 мм.

) Наибольшее число одновременно работающих зубьев рассчитывается по формуле

, (2.4)

где L - длина обрабатываемого отверстия, мм;

 - шаг режущих зубьев, мм.

.

) Глубина  стружечной канавки определяется по табл. 8.6 [2] =4 мм.

) Площадь стружечной канавки определяется по табл. 8.6 [2] =12,56 мм. 10) Коэффициент заполнения стружечной канавки определяется по табл. 8.8 [2] К=4.

) Выбираем форму зубьев и стружечных канавок [1] - двухрадиусная канавка. Форма зубьев и стружечных канавок представлена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - Форма режущих зубьев и стружечных канавок протяжки

Основные размеры стружечных канавок [2]:

=4 мм; =3 мм; =7 мм; =2 мм.

) Подача , допустимая по размещению стружки рассчитывается по формуле

, (2.5)

где  - площадь стружечной канавки, мм;

К - коэффициент заполнения стружечной канавки;

L - длина обрабатываемого отверстия, мм;

мм/зуб.

Подачу на зуб принимаем =0,05 мм/зуб.

) Определение количества режущих зубьев по формуле [2]

, (2.6)

где  - суммарный подъем режущих зубьев, мм;

 - подача на зуб, мм/зуб.

.

) Расчетные значения диаметров режущих зубьев представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Диаметры режущих зубьев, мм

Номер зуба

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Диаметр зуба

21,6

21,7

21,8

21,9

22

22,1

2,2

22,3

22,4

22,5

Номер зуба

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Диаметр зуба

22,6

22,7

22,8

22,9

23

23,1

23,2

23,3

23,4

23,5

Номер зуба

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

Диаметр зуба

23,6

23,7

23,8

23,9

24

24,1

24,2

24,3

24,4

24,5

Номер зуба

31

32

33

34

35

36





Диаметр зуба

24,6

24,7

24,8

24,88

24,95

25,01






) Длина режущей части определяется по формуле

, (2.7)

где  - количество шлицевых режущих зубьев;

 - шаг режущих зубьев, мм.

мм.

) Выбираем передний и задний углы по таблицам 5.9 - 5.10 [1]

передний угол ;

задний угол .

) Количество и размер стружкоразделительных (рисунок 2.3) канавок выбираем из таблицы 5.12 [1]

число канавок =1;

размеры канавок = (0,8÷1,0) = 0,8 мм;

= (0,5÷0,7) = 0,5 мм;

= (0,2÷0,3) = 0,2 мм;

Рисунок 2.3 - Форма стружкоразделительных канавок

Стружкоразделительные канавки наносятся на каждом режущем зубе в шахматном порядке. Направление канавок соответствует направлению движения протяжки

) Наибольшее усилие  допустимое хвостовиком рассчитывается по формуле [2]

, (2.8)

где  - минимальная площадь поперечного сечения хвостовика, мм;

 - допустимое напряжение в материале хвостовика, МПа.

 Н

) Наибольшее усилие, допустимое протяжкой на прочность по первому зубу рассчитывается по формуле [2]

, (2.9)

где  - минимальная площадь сечения протяжки, принимаемая по дну первой стружечной канавки, ;

 - допускаемое напряжение на растяжение, МПа.

 Н

) Расчетная сила резания (усилие)  равно наименьшему из , ,  [1]

=44175 кН

) Количество калибрующих зубьев в зависимости от квалитета точности обрабатываемого отверстия выбираем по таблице 8.11 [1] =7.

) Шаг калибрующих зубьев принимаем равным [2]

мм.

) Длина калибрующей части рассчитывается по формуле [2]

, (2.10)

где  - количество калибрующих зубьев;

 - шаг калибрующих зубьев, мм.

мм.

) Длина передней направляющей части протяжки должна быть не меньше длины протягиваемого отверстия и составляет расстояние от конца переходного конуса до первого зуба режущей части. Длину передней направляющей части протяжки принимаем равной =60 мм.

) Задняя направляющая часть для упрощения изготовления шлицевой протяжки имеет упрощенную форму - круглую. Длину задней направляющей части выбираем в соответствии с таблицей 5.17 [2] равной =35 мм.

) Общую длину протяжки рассчитываем по формуле

, (2.11)

где  - расстояние до первого зуба, мм;

 - длина режущей части протяжки, мм;

 - длина калибрующей части протяжки, мм;

 - длина задней направляющей части протяжки, мм.

 мм

27) Необходимая длина рабочего хода для работы рассчитывается по формуле [1]

, (2.12)

 - длина калибрующей части протяжки, мм;

 - длина протягиваемого отверстия, мм.

мм.

Основные технические требования:

Технические требования на изготовление протяжек для протягивания шлицевых отверстий с прямобочным профилем регламентируются ГОСТ 6767.

) Материал протяжки:

рабочая часть - из стали Р6М5, HRC 62÷65;

хвостовая часть - из стали 40Х, HRC 40÷47;

) Размеры центровых отверстий - по ГОСТ 14034.

) Шероховатость поверхностей - по ГОСТ 2789.

а) передней и задней поверхности, поверхности ленточек не ниже = 0,63 мкм;

б) дна стружечных канавок = 0,63 мкм;

в) нешлифованных поверхностей = 15 мкм.

) Отклонение от параллельности боковых сторон зубьев относительно оси протяжки 0,01 мм на длине 500 мм.

) Отклонение от симметричности зуба относительно оси протяжки в пределах допуска на толщину зуба.

) Радиальное биение двух последних режущих и всех калибрующих зубьев в пределах допуска на диаметр калибрующих зубьев. Биение остальных зубьев не более 0,005 - 0,006 мм.

) Отклонение от соосности поверхностей наружного и внутреннего диаметра зубьев: при центрировании по наружному диаметру в пределах половины допуска на внутренний диаметр протяжки.

) Отклонение углов:

переднего ;

заднего режущих ;

заднего калибрующих .

) Хвостовик присоединяют к рабочей части при помощи стыковой сварки с оплавлением.

) Маркировать на шейке хвостовика:

а) обозначение протяжки;

б) марка стали рабочей части протяжки.

2.2 Расчет детали на прочность и жесткость

Жесткость протяжки зависит от отношения длинны к диаметру. Жесткость протяжки проверяют по формулам [9]

, (2.13)

, (2.14)

где h = 4 мм - глубина впадины зуба, мм;

L = 804 мм - длина протяжки, мм;

D = 25,01 мм - диаметр протяжки, мм.

Тогда подставив численные значения ,

.

Следовательно жесткость протяжки достаточна.

Площадь опасного сечения по впадине первого зуба рассчитывается по формуле [9]

, (2.15)

где  - диаметр первого зуба, мм;

 - глубина впадины зуба, мм;

.

Напряжение на растяжение рассчитывается по формуле [9]

, (2.16)

где  - сила резания, Н;

 - площадь опасного сечения по впадине первого зуба, ;

=400 МПа для стали Р6М5 - допускаемое напряжение на растяжение, МПа.

 МПа.

Что меньше допустимого, т. е. условие 304,2<400 выполняется.

2.3 Станочное приспособление - люнет

.3.1 Назначение и принцип работы

Люнет применяют как дополнительную опору для уменьшения прогиба длинной детали под действием сил резания, длина которой больше двенадцати диаметров, обрабатываемой на токарных и шлифовальных станках.

Используемый неподвижный люнет (рисунок 2.4) состоит из корпуса 1 с крышкой 2, которая крепится к корпусу откидным винтом. Люнет устанавливают на направляющих станины станка и крепят планкой 3 с помощью болта и гайки 11.

Рисунок 2.4 - Люнет неподвижный

Верхняя часть 2 неподвижного люнета откидная, что позволяет снимать и устанавливать заготовки на кулачки 4 люнета. Они служат опорой для заготовки и поджимаются к ней винтами 5. После установки заготовки винты фиксируются болтами 6.

Неподвижный люнет может быть использован как в качестве промежуточной опоры при наружной обточке вала в центрах, так и в качестве концевой опоры с закреплением одного конца в патроне при подрезке торца длинной детали и торцовом сверлении или расточке.

2.3.2 Расчет приспособления на точность

Суммарная погрешность  при обработке детали не должна превышать величины допускаТ размера, т.е. Т.

Общая формула для расчета приспособления на точность [7]

 (2.17)

гдеТ = 0,13 мм - допуск выполняемого размера, мм;

 - погрешности базирования, закрепления, установки приспособления на станке, из-за износа установочных элементов приспособления и от перекоса инструмента;

 - экономическая точность обработки;

=1 - коэффициент, учитывающий отклонение рассеяния значений составляющих величин от закона нормального распределения;

=0,8- коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения погрешности базирования при обработке на настроенных станках;

=0,6 - коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности, вызываемой факторами, независящими от приспособления.

Таблица 2.2 - Расчёт погрешности обработки детали в приспособлении

Погрешность

Расчёт точности

Расчётный параметр

Размер мм

Базирования

= 0мм

Закрепления

= 0,1 мм

Установки приспособления

 = 0,04 мм

Смещения инструмента

= 0, т.к. отсутствуют направляющие элементы для инструмента

Износа установочных элементов    = =0,002 мм.

где  =

=0,06·0,91·1·0,94·1,3·(3·103/100·103) = 0,002 мм

=0,06, =0,91, =1, =0,94, =1,3, N0 = 100·103 - базовое число установок

 

Экономическая точность обработки

 = 0,052 - обработка по 9 квалитету.

Допустимая           = = =

=0,13-0,112=0,018 мм.

Условие 0,018<0,13 выполняется.


2.3.3 Расчет приспособления на усилие зажима

Чтобы обеспечить надёжность зажима, силы резания увеличивают на коэффициент запасаК, который определяется в зависимости от условий обработки, предусматривающего возможное увеличение силы резания из-за затупления режущего инструмента. КоэффициентКможет быть представлен как произведение первичных коэффициентов

, (2.18)

где  - гарантированный коэффициент запаса для всех случаев равен 1,5;

 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовок, =1,2;

 - коэффициент, учитывающий увеличение силы резания от прогрессирующего затупления режущего инструмента, = 1,0;

 - коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании, =1,2;

- коэффициент, учитывающий постоянство силы зажима, развиваемой приводом, = 1,3;

- коэффициент, учитывающий эргономику ручных зажимных элементов (удобство расположения рукояток и т.д.), = 1,2;

- коэффициент, учитываемый при наличии моментов, стремящихся повернуть заготовку, = 1.

.

При точении заготовка устанавливается в трехкулачковом патроне, заднем центре и люнете.

Заготовка устанавливается на кулачки люнета, которые поджимаются к ней винтами (рисунок 2.5).

Рисунок 2.5 - Схема зажима заготовки кулачком в люнете

Усилие зажима, развиваемое винтовым механизмом, зависит от величины приложенного момента, формы рабочего торца винта и вида резьбы. Усилие зажима рассчитывается по формуле

, (2.19)

где  - крутящий момент, приложенный к винту, ;

 - средний диаметр резьбы, м;

 - диаметр цилиндрического конца винта, м;

 - угол подъема резьбы, град;

 - коэффициент трения на плоском торце, ;

 - приведенный угол трения резьбы, град.

Крутящий момент, приложенный к винту, табл. 104 [7] = 17,6 .

Усилие зажима равно

.

КПД механизма рассчитывается по формуле [7]

, (2.20)

где  - средний диаметр резьбы, м;

 - диаметр цилиндрического конца винта, м;

 - угол подъема резьбы, град;

 - приведенный угол трения резьбы, град.

.

Т.к. КПД , то винтовой механизм надежен против самоотвинчивания.

Допускаемое усилие, создаваемое винтовым механизмом определяется по формуле [7]

, (2.21)

где с - коэффициент для основных метрических резьб, ;

 - допускаемое напряжение материала, МПа, табл. 106 [7].

.

Условие , т.е 7127Н<69854Н выполняется.Данное усилие прижима полностью обеспечивает статическое положение детали в приспособлении.

2.3.4 Расчет элементов приспособления на прочность

Расчёт на прочность винта по допускаемым напряжениям растяжения (сжатия) осуществляется по формуле [7]

, (2.22)

где  - напряжение растяжения (сжатия) винта, МПа;

 - усилие зажима, =7121 Н;

с - коэффициент для основных метрических резьб, ;

 - диаметр резьбы, =18 мм;

- допускаемое напряжение материала, =110 МПа, табл. 106 [7].

/

Так как фактическое напряжение растяжения =15,7 МПа находится в пределах допускаемого напряжения , т.ето условие прочности выполняется.

2.4 Приспособление для контроля радиального биения передней и задней направляющей протяжки

2.4.1 Назначение и принцип работы

Используемое приспособление (рисунок 2.6) применяется для измерения радиального биения передней и задней направляющих протяжки с помощью индикатора часового типа.

Рисунок 2.6 - Приспособление контрольное

Протяжка 10 устанавливается в центрах передней 1 и задней 2 бабок, закрепленных на плите 7. На плите 7 установлен штатив 6, состоящий из оправок 4 и 5. На оправке 5 закреплен индикатор часового типа 3, чувствительный элемент которого касается измеряемой поверхности детали. Поворот протяжки вокруг производится вручную. С помощью винтов 8 и 9 можно отрегулировать положение в пространстве индикатора 3 относительно детали.

2.4.2 Расчет приспособления на точность

Расчёт приспособления на точность производим по формуле [7]

, (2.23)

где  - допуск выполняемого размера (=0,03 мм);

eб, eз, eу,eпи, - соответственно погрешности: базирования, закрепления, установки приспособления на станке, положения детали из-за износа установочных элементов приспособления и от перекоса инструмента;

- экономическая точность обработки;

=1...1,2 - коэффициент, учитывающий отклонение рассеяния значений составляющих величин от закона нормального распределения;

= 0,8...0,85 - коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения погрешности базирования при работе на настроенных станках;

=0,6…0,8 - коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности, вызываемой факторами, не зависящими от приспособления.

Подставляя числовые значения получим

 мм

Таким образом точность изготовления приспособления для контроля биения должна быть eпр£ 0,004 мм.

2.5 Фреза двухугловая

.5.1 Конструкция фрезы двухугловой

Двухугловая фреза, показанная на рисунке 2.7, используется для фрезерования шлицов протяжки. Двухугловая фреза имеет режущие кромки, расположенные на двух смежных конических поверхностях.

В процессе работы симметричной двухугловой фрезой осевые усилия, возникающие при работе двух смежных угловых кромок зуба, взаимно уравновешиваются. Поэтому двухугловая фреза работает более плавно.

Толщина среза угловых фрезизменяется по длине кромки. Она имеет максимальное значение на вершине зуба и уменьшается при удалении от нее, вдоль режущей кромки, т. е. при уменьшении радиуса рассматриваемой точки кромки. Это может привести к тому, что участками кромок, расположенными у малых торцов, могут срезаться незначительные толщины среза, соизмеримые с радиусом округления режущей кромки.

Рисунок 2.7 - Фреза двухугловая

Это неблагоприятно отражается на характере протекания процесса резания, так как при значительных отрицательных передних углах на радиусе округления в зоне контакта наблюдаются значительный нагрев, большие усилия и быстрый износ инструмента. Чтобы на этих участках обеспечить нормальные условия работы, целесообразно уменьшить число работающих зубьев вдвое, срезая их через один зуб. Необходимость уменьшения числа зубьев на малых диаметрах иногда вызывается тем, что при проектировании угловых фрез возникают затруднения в выборе числа зубьев. В зоне, расположенной ближе к центру трудно бывает разместить число зубьев, равное числу зубьев на вершине фрезы. Это объясняется большой разницей в окружных шагах зубъев на наибольшем и наименьшем диаметрах фрезы. Зубья, расположенные на меньшем диаметре, получаются небольшими по высоте, что может привести к забиванию канавок стружкой. Вершину угловой фрезы необходимо закруглять во избежание быстрого износа.

Процесс обработки двухугловой фрезой заключается в фрезеровании шлицов глубиной 2 0,2 мм. Обработка производится на горизонтально-фрезерном станке модели 6Р82.

Выбираем основные параметры фрезы:

Диаметр фрезы D=90 мм. По ТУ 2-035-526-76 число зубьев выбираем z=20.

Определяем геометрические параметры режущей части фрезы [1]: передний угол =5˚; задний угол =15˚; главный угол в плане =60˚.

Выбираем материал фрезы: сталь Р6М5.

Радиальное биение режущих кромок относительно оси фрезы не более 0,03 мм.

Технические требования:

) Фреза должна быть изготовлена из стали Р6М5.

) Твёрдость HRC 63…65.

) Острые нерабочие кромки фрезы должны быть притуплены.

3. Патентно-информационное исследование

.1 Повышение долговечности и надежности протяжек

Совершенствование конструкций протяжек идет путем повышения долговечности и надежности их работы, а также увеличения производительности и может быть достигнуто за счет [17]:

) оснащения режущей части протяжки инструментальными материалами, обладающими повышенными режущими свойствами и прочностью. К таким материалам относятся быстрорежущие стали повышенной производительности (Р9К5Ф5, Р18К10, Р9Ф5 и др.) и более качественные мелко-, крупнозернистые вольфрамокобальтовые и титанотанталовые твердые сплавы (ТТ7К12, Т5К12В, ВК4В, ВК6М, ВК100М и др.). Крепление твердого сплава по возможности производится механическим способом;

) использование более рациональных схем резания при разработке конструкции протяжек. При групповой схеме резания упрочняются уголки режущих лезвий зубьев протяжек за счет наличия стружкоразделительныхзатылованныхвыкружек, фасок, лысок и других устройств. Протяжки генераторной схемы резания, имеющие режущие лезвия в виде прямых линий и дуг окружностей, более просты по конструкции и дешевле в изготовлении;

) назначение более рациональных конструктивных элементов и геометрических параметров зубьев протяжек;

) использование протяжек со свободным выходом и протяжек с боковым свободным отводом стружки, что обеспечивает возможность значительного увеличения подъема на зуб. При этом сокращается длина протяжки, уменьшается длина рабочего хода и повышается производительность процесса протягивания;

) рекомендации дополнительно применять выглаживающие или деформирующие протяжки или режущие протяжки с деформирующими твердосплавными зубьями-кольцами для увеличения класса шероховатости до 8…10. При использовании твердосплавных колец значительно повышается долговечность протяжек.

) обеспечение более рациональных режимов обработки твердосплавными протяжками увеличением подъемов на зуб и скоростей резания при протягивании;

) применения наиболее выгодных составов СОЖ, которые способствуют улучшению качества протянутых поверхностей, обеспечивают повышение стойкости зубьев протяжки, отделение и очистку от стружки протяжки, что в конечном счете повышает долговечность протяжек.

3.2 Сборная протяжка

Использование: изобретение относится к машиностроению, преимущественно к сборным инструментам для металлообработки. Сущность изобретения: в сборной протяжке, показанной на рисунке 3.1 на оправке 1 размещены направляющая 4, сменные режущие 5, калибровочные 6 секции и опорное базирующее кольцо 7, на соответствующих торцах которых выполнены элементы базирования и угловой фиксации в виде симметрично расположенных относительно проходящей через ось протяжки плоскости выступов и впадин, у боковой стенки которых выполнено занижение. В калибровочной секции со стороны впадины элемента базирования и угловой фиксации выполнен сквозной прямоугольный паз 5.

Рисунок 3.1 - Сборная протяжка: a - общий вид; б - сменная режущая секция; в - сменная калибрующая секция

Применение данной сборной протяжки позволяет повысить эксплуатационные качества и ремонтопригодность протяжки. Это достигается тем, что сборная протяжка, содержащая оправку с расположенными на ней направляющей, сменными режущими и калибровочной секциями, выполненные на торцах секций элементы базирования и угловой фиксации, снабжена расположенным на заднем конце оправки и зафиксированным от поворота посредством винта опорным базирующим кольцом с элементами базирования и угловой фиксации на торцовой поверхности со стороны калибровочной секции. При этом элементы базирования и угловой фиксации выполнены в виде симметрично расположенных на торцах упомянутых секций, направляющей и опорного базирующего кольца относительно проходящей через ось протяжки плоскости выступа и впадины. Причем у боковой стенки выступа и впадины выполнено занижение для обеспечения точной фиксации и прилегания секций друг к другу. И при этом в калибрующей секции со стороны впадины элемента базирования и угловой фиксации и опорного базирующего кольца выполнен сквозной прямоугольный паз. Одна из боковых сторон этого паза лежит в плоскости, проходящей через ось протяжки и боковую стенку выступа и впадины элемента базирования и угловой фиксации.

Сборная протяжка содержит оправку 1 с опорным венцом 2 и резьбой 3 на втором конце, направляющую секцию 4, сменные режущие секции 5, калибрующую секцию 6, опорное базирующее кольцо 7 со средствами его фиксации на корпусе в виде винта 8. Секции 4, 5, 6 и опорное базирующее кольцо 7 выполнены с центральным отверстием 9 для размещения их на оправке. Секции на корпусе закреплены посредством гаек 10. Угловая фиксация секций относительно друг друга выполнена в виде впадины 11 на одном из торцов каждой секции и соответствующего по форме впадины выступа 12 на другом конце секции. Впадина выполнена и на опорном базирующем кольце 7. У боковых стенок 13 впадины 11 и выступа 12 секций и опорного базирующего кольца 7 выполнены занижения 14. Калибровочная секция 6 со стороны опорного базирующего кольца 7 выполнена с дополнительным контрольным прямоугольным пазом 15.

Сборка протяжки осуществляется следующим образом. На оправку 1 устанавливают опорное базирующее кольцо 7 до упора в венец 2 и закрепляют винтом 8, входящим в углубление корпуса. Затем устанавливается калибровочная секция 6, выступ 12 которой заходит во впадину 11 опорного базирующего кольца 7. На калибрующую секцию 6 устанавливаются сменные режущие секции 5, которые фиксируются относительно друг друга и относительно калибровочной секции 6 подобным образом. На сменную режущую секцию 5 устанавливают направляющую секцию 4, фиксируя заходом ее выступа 12 во впадину 11 сменной режущей секции 5 и закрепляя полный пакет секций 4, 5 и 6 посредством гаек 10. Благодаря точному выполнению боковых стенок 16 выступов 12, делящих секции симметрично на две равны части, а также выполнению у боковых стенок 13 впадины 11 и выступа 12 всех секций занижения 14 обеспечивается качественная сборка протяжки с точной угловой фиксацией секций и получение затем качественного шлицевого отверстия в детали.

Выполнение же на калибрующей секции дополнительного контрольного прямоугольного паза, стенка которого находится в одной плоскости со стенкой впадины даст возможность с точностью до ± 0,005 мм разделить шлиц и секцию на две симметричные части. Этот паз даст возможность при шлифовании для захода измерительного инструмента получения необходимой точности. Шлифование остальных шлицев секций обеспечивается делительным устройством (головкой).

Формула изобретения.

Данная сборная шлицевая протяжка, содержащая оправку с расположенными на ней направляющей, сменными режущими и калибровочной секциями, отличается от разработанной в дипломном проекте составной шлицевой протяжки тем, что она снабжена расположенным на заднем конце оправки и зафиксированным от поворота посредством винта опорным базирующим кольцом, наружный диаметр которого равен внутреннему диаметру шлицов протяжки.В сборной протяжке элементы базирования и угловой фиксации выполнены в виде симметрично расположенных на торцах режущей и калибровочной секций, направляющей и опорного базирующего кольца. У боковой стенки выступа и впадины выполнено занижение для обеспечения точной фиксации и прилегания секций одна к другой.

В случае затупления и снижения режущей способности рассмотренной сборной протяжки необходимо производить восстановительный ремонт с последующей шлифовкой отдельно взятой секции или изготовление новой с получением сборки протяжки точной угловой фиксации секций относительно друг друга, что повышает эксплуатационные качества и ремонтопригодность протяжки.

4. Экономический раздел

.1 Исходные данные

Исходные данные берем из технологического раздела проекта и материалов преддипломной практики, и заносим их в таблицу 4.1.

4.2 Определение типа производства

Коэффициент закрепления операций

Кз.о=70,7 (4.1)

По ГОСТ 3.1121 в соответствии с коэффициентом закрепления операций Кз.о=70,7, тип производства будет единичный.

Такт выпуска 606,7 мин/шт.

4.3 Расчет параметров технологического процесса

Коэффициент загрузки оборудования (рабочих мест)  определяется в процентах по каждой операции и в среднем по техпроцессу

 (4.2)

где Спрi - число единиц оборудования принятое;

Сpi - число единиц оборудования расчетное.

% (см. табл. 4.1)

Степень занятости оборудования обработкой данной детали характеризуется коэффициентом занятости

,(4.3)

гдеКз.н. = 0,85 - нормативный коэффициент загрузки оборудования для единичного производства.

Средний коэффициент занятости

,(4.4)

.

4.4 Расчет величины инвестиций

Расчет инвестиций должен включать единовременные вложения в основные фонды предприятия и нормированную величину оборотных средствИ, тыс. руб.

, (4.5)

где    - капитальные вложения в основные фонды, (с учетом коэффициента занятости) тыс. руб. - норматив оборотных средств на годовой объем выпуска данного изделия, тыс. руб.

 тыс. руб.

4.5 Расчет капитальных вложений

В общем случае величина капитальных вложений включает следующие составляющие, , тыс. руб.

,(4.6)

где  - капитальные вложения в здания, тыс. руб;

 - капиталовложения в рабочие машины и оборудование,

 - капиталовложения в транспортные средства, тыс. руб;

 - капиталовложения в инструмент, тыс. руб;

 - капиталовложения в производственный инвентарь, тыс. руб;

 - сопутствующие капиталовложения, тыс. руб.

Капитальные вложения в здания. Стоимость производственной площади зданий определяется по формуле , тыс. руб.

,(4.7)

шлицевый протяжка технологический приспособление

где - площадь, приходящаяся на единицу оборудования i-го наименования, м2;

- принятое количества единиц оборудования;

=1,2 - коэффициент, учитывающий дополнительную площадь;

=11 м2 - площадь, потребная для размещения транспортных средств, систем управления станками с ЧПУ и т.д., м2;

=1200 тыс.руб. - стоимость одного квадратного метра производственной площади, тыс. руб.


Капиталовложения в рабочие машины и оборудование , тыс. руб.

,(4.8)

где    - свободная отпускная цена единицы оборудования i-го наименования, тыс. руб.;

 - коэффициент, учитывающий транспортные расходы

( = 0,02...0,05); принимаем = 0,02;

 - коэффициент, учитывающий затраты на монтаж оборудования (= 0,02...0,05); принимаем АМ = 0,02.

(1+0,02+0,02)·(42000+85000+92000+64000+105000+70000+

+88000)=567840 тыс. руб.

Капиталовложения в транспортные средства, инструмент и производственный инвентарь.

Стоимость транспортных средств определяет , тыс. руб.

,(4.9)

где    - принятое количество транспортных средств i-го наименования;

- цена i-го вида транспортных средств;

к - число единиц транспортных средств на участке.

На участке находятся: тележка, стоимостью Ц = 200 тыс. руб.

 тыс. руб.

Затраты на дорогостоящую технологическую оснастку и инструмент принимаем в размере 1% от стоимости оборудования. Стоимость производственного инвентаря принимаем в размере 2% от стоимости оборудования.

тыс. руб.

тыс. руб.

Величина капитальных вложений

тыс. руб.

4.6 Расчет оборотных средств

Величина оборотных средств определяется укрупнено в размере, необходимом для приобретения основных и вспомогательных материалов.

Стоимость основных материалов в расчете на одно изделие Зо.м, тыс. руб.

(4.10)

где    n - количество видов материала, используемых в изготавливаемом изделии;

 - норма расхода материала i-го вида на одно изделие, кг;

 - цена основного материала i-го вида за 1 кг, тыс. руб;

- коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы (=1,05...1,08); принимаем =1,06.

тыс. руб.

Стоимость вспомогательных материалов принимаем укрупнено в размере 1% от стоимости основных

=0,1142 тыс. руб.

Общая сумма оборотных средств на годовой объем выпуска Ноб, тыс. руб.

,(4.11)

тыс. руб.

Результаты расчета инвестиций сводим в таблицу 4.2.

4.7 Расчет затрат на материалы с учетом возвратных отходов

Расчет затрат на материалы с учетом возвратных отходов

, (4.12)

где    - затраты на основные материалы, тыс. руб./шт;

 - количество используемого отхода материала при изготовлении единицы продукции, кг/шт;

 - цена 1 кг отходов материала, тыс. руб.

тыс. руб.

Для определения величины затрат на материалы в расчете на годовой объем выпуска продукции необходимо произвести расчет

, (4.13)

 тыс. руб.

.8 Расчет основной и дополнительной заработной платы производственных рабочих

Основная зарплата рабочих, занятых на технологических операциях на единицу продукции определяется на основании трудоемкости

,(4.14)

где     - часовая тарифная ставка соответствующего разряда при выполнении i-ой операции, тыс. руб./ч;

 - норма штучного времени на i-ой операции, мин;

 - коэффициент, учитывающий премии и доплаты к тарифному фонду, = 2,1;

 - коэффициент доплат за многостаночное обслуживание (1,0…1,6); принимаем =1,4;

 - количество станков, обслуживаемых одним рабочим.

Для отрезных станков

тыс. руб.

Для токарных станков

 тыс. руб.

Для фрезерных станков

 тыс. руб.

Для заточных станков

 тыс. руб.

Для шлифовальных станков

 тыс. руб.

Для шлицешлифовальных станков

 тыс. руб.

Дополнительная заработная плата , тыс. руб.

,(4.15)

где  - процент дополнительной зарплаты, = 17% - по данным предприятия.

тыс. руб.

4.9 Определение расходов по содержанию и эксплуатации машин и оборудования

4.9.1 Амортизация оборудования

Величина годовых амортизационных отчислений А, тыс. руб.

, (4.16)

где    - балансовая стоимость оборудования j-го вида, тыс. руб;

 - норма амортизационных отчислений j-го вида основных фондов,%; оборудования =10%; транспорт =12,5%; инструмент=20%.

тыс. руб.

.9.2 Затраты на содержание и эксплуатацию машин и оборудования

Основная заработная плата вспомогательных рабочих , тыс. руб.

,(4.17)

где    - эффективный фонд времени рабочего, ч (= 2024 ч);

- коэффициент, учитывающий премии и доплаты к тарифному фонду, = 2,1;

- часовая тарифная ставка рабочего соответствующего разряда, тыс. руб./ч;

 - количество рабочих j-го разряда, чел.;

=(0,12…0,48); (4.18)

 - количество основных рабочих, чел.


4.9.3 Дополнительная заработная плата вспомогательных рабочих считается аналогично, как и для основных рабочих

 тыс. руб.

4.9.4 Годовые затраты на силовую электроэнергию

, (4.19)

где     - суммарная установленная мощность оборудования, кВт;

 - действительный фонд времени работы оборудования, ч (=1820 ч);

- коэффициент спроса электроэнергии, =0,6...0,8; принимаем =0,7

, - коэффициент, учитывающий загрузку оборудования по мощности и по времени, = 0,7; = 0,66;

 - коэффициент, учитывающий потери энергии в сети (Кn=1,03...1,05), принимаем =1,04.

- стоимость 1 кВт·ч энергии, =0,277 тыс. руб./кВт·ч.

 тыс. руб.

4.9.5 Затраты на сжатый воздух

,(4.20)

где     - среднечасовая норма расхода сжатого воздуха на один станок, =1...3 м3/час; принимаем Нсж=2 м3/ч;

 - количество единиц оборудования, использующих сжатый воздух, шт;

,5 - коэффициент, учитывающий потери сжатого воздуха;

- цена 1 м3 сжатого воздуха, =0,1 тыс. руб.

 тыс. руб.

4.9.6 Затраты на воду

Затраты на воду складываются из следующих составляющих:

затраты на промывку деталей;

затраты на приготовление СОЖ;

затраты на охлаждение оборудования;

затраты на бытовые нужды.

Затраты на промывку детали равны , тыс. руб.

,(4.21)

 - масса детали, кг;

- стоимость 1 м3 воды на производственные нужды, =3,077 тыс. руб./м3.

Затраты на приготовление СОЖ и охлаждение оборудования принимаем соответственно в размере 5% и 3% от затрат воды для промывки деталей.

Затраты на воду для бытовых нужд Св.б, тыс. руб.

,(4.22)

где    - норма расхода воды на одного работающего в смену, =0,07 м3;

- число смен в сутки;

- число рабочих дней в году, =253 дня;

 - расчетное число работающих, чел;

- стоимость 1 м3 воды для бытовых нужд, =3,077 тыс. руб./м3.

тыс. руб.

 тыс. руб.

тыс. руб.

 тыс. руб.

Затраты на пар для производственных нужд , тыс. руб.

,(4.23)

где - стоимость 1 тонны пара, =2,65 тыс. руб./т;

- норма расхода воды в моечной машине, =3,5 м3/т;

- расход пара на подогрев 1 м3 воды, =0,16... 0,19 т/м3 , принимаем  =0,18 т/м3;

- расход пара на сушку 1 тонны деталей, =1,4 т/т.

 тыс. руб.

4.9.7 Затраты по внутрицеховому перемещению грузов

Эти затраты принимаются в размере 40% от стоимости транспорта

,(4.24)

тыс. руб.

4.9.8 Затраты на износ малоценных и быстроизнашивающихся инструментов

Затраты принимаются укрупнено в размере 1000 руб. в год на одного работающего с учетом коэффициента занятости

 тыс. руб.

4.9.9 Затраты на капитальный и текущий профилактический ремонт

Затраты определяются укрупнено , тыс. руб.

,(4.25)

где  и - соответственно общая стоимость оборудования и дорогостоящего инструмента и приспособлений.

 тыс. руб.

4.9.10 Прочие расходы

Прочие расходы , тыс. руб., определяются укрупнено в размере 3…5% от расходов по содержанию и эксплуатации машин и оборудования.

тыс. руб.

4.10 Общепроизводственные расходы

.10.1 Содержание аппарата управления цехом

В состав этих затрат входит основная и дополнительная заработная плата руководителей, специалистов и служащих.

Количество руководителей, специалистов и служащих принимаем укрупнено в процентах от общего числа рабочих (основных и вспомогательных). Специалистов - 10%, служащих - 5%, руководителей - 2%.

Основная заработная плата руководителей, специалистов и служащих в расчете на годовой объем выпуска рассчитывается по формулам

,(4.26)

,(4.27)

.(4.28)

где , , - среднемесячные оклады руководителей, специалистов, служащих.По базовому предприятию: руководители - 800000 руб., специалисты - 650000 руб., служащие - 500000 руб.;

,,- численность соответствующей категории работников;

- коэффициент, учитывающий увеличение планового фонда заработной платы за счет доплат =1,7.

Дополнительная заработная плата определяется в размере 17% от основной заработной платы.

чел;

 чел;

 чел;

 тыс. руб.

тыс. руб.

тыс. руб.

тыс. руб.

тыс. руб.

тыс. руб.

4.10.2 Затраты на текущий ремонт зданий и сооружений

Эти затраты принимаются в размере 1-3% от стоимости зданий и инвентаря с учетом Кзан

.(4.29)

тыс. руб.

4.10.3 Затраты на содержание и эксплуатацию зданий и сооружений

Эти затраты определяются исходя из норматива затрат на 1 м2 производственной площади с учетом . По данным базового предприятия этот норматив составляет Ц = 10000 р/м2.

 тыс. руб.

4.10.4 Затраты на амортизацию зданий, сооружений и инвентаря

Эти затратыА, тыс. руб. принимаются исходя из их стоимости, норм амортизации и .

.(4.30)

Нормы амортизации: для зданий = 12,5%, для инвентаря = 5,6%.

тыс. руб.

4.10.5 Затраты на освещение зданий

, (4.31)

где    - площадь зданий, м2;

, - соответственно нормы расхода электроэнергии на освещение 1 м2 (для производственных, вспомогательных и бытовых помещений = 0,15 кВт ч/м2;для дежурного освещения = 0,26 кВт ч/м2);

- годовое число часов осветительной нагрузки, для односменной работы= 520 ч;

- цена 1 кВт·час электроэнергии, =0,277 тыс. руб./кВт·ч.

тыс. руб.

Затраты на пар для отопления зданий , тыс. руб.

, (4.32)

где    h - высота здания, м;

- норма расхода пара в тоннах на 1 м2 здания,= 0,47 т/м3;

- стоимость 1 тонны пара, =2,65 тыс. руб./т.

тыс. руб.

4.10.6 Охрана труда

Расходы по этой статье берутся укрупнено в расчете на одного работающего и их расчетной численности с учетом коэффициента занятости . По данным базового предприятия на одного работающего - 8500руб.

 тыс. руб.

4.10.7 Прочие расходы

Прочие расходы принимаем в размере 3% от общепроизводственных расходов.

тыс. руб.

4.11 Расходы налогов, отчислений в бюджет и внебюджетные фонды, сборов и отчислений местным органам власти

Расходы по данной статье принимаем укрупнено в размере 47% от расходов на оплату труда всех категорий работников (сумма основной и дополнительной заработной платы)

. (4.33)

 тыс. руб.

Все полученные данные по расчету себестоимости годового объема выпуска продукции сведены в таблицу 4.3.

4.12 Определение годового объема выпуска продукции в свободных отпускных ценах и чистой прибыли

Исходные данные по определению годового объема выпуска продукции в свободных отпускных ценах и чистой прибыли представлены в таблице 4.4.

4.13 Определение свободной отпускной цены единицы продукции

Данные по расчету свободной отпускной цены продукции представлены в таблице 4.5.

4.14 Определение чистой прибыли в проектируемом варианте

Данные по расчету чистой прибыли в проектируемом варианте предоставлены в таблице 4.6.

4.15 Оценка эффективности проектного варианта

Рентабельность по чистой прибыли Рп, проценты

, (4.34)

%

Годовой экономический эффект

, (4.35)

 тыс. руб.

Период возврата инвестиций

, (4.36)

 года.

Производительность труда в расчете на одного работающего

, (4.37)

гдеО - годовой объем выпуска продукции в стоимостном выражении (в свободных отпускных ценах), тыс. руб;

Чраб - численность работающих по соответствующему варианту техпроцесса, чел.

 тыс. руб./чел.

Фондоотдача

, (4.38)

где  - стоимость основных фондов предприятия (с учетом коэффициента занятости), тыс. руб.

 тыс. руб./тыс. руб. фондов

Расчеты по технико-экономическим показателям технологического процесса приведены в таблице 4.7.

4.16 Калькуляция

Таблица 4.1 - Исходные данные для выполнения расчетов

Наименование операции

Модель станка

Тшт., мин

Отпускная цена станка,  тыс. руб.

Мощ-ность станка, кВт

Пло-щадь станка м2

010 Отрезная

8А544

0,84

42000

4,2

4,2

020 Токарная

16К20

0,92

85000

10

4,8

050 Токарная

16К20Ф3

1,01

92000

10

5,5

055 Токарная

16К20Ф3

4,48

92000

10

5,5

060 Токарная

16К20Ф3

5,25

92000

10

5,5

070 Фрезерная

6Р82

10,77

64000

7,5

4,49

090 Заточная

3М601Ф1

9,55

105000

7,5

10,4

100 Шлифовальная

3М152

1,25

70000

10

11,6

105 Заточная

3М152

2,54

70000

10

11,6

115 Шлицешлифо- вальная

3451В

4,92

88000

3

6,73


Таблица 4.2 - Величины инвестиций по вариантам в тыс. руб.

Направление инвестиций

Проектируемый вариант

1. Здания и сооружения

81917

2. Рабочие машины и оборудование

567840

3 . Транспортные средства

200

4. Технологическая оснастка

5678,4

5. Производственный инвентарь

11356,8

6. Итого основных фондов

666992

7. Стоимость основных фондов с учетом коэффициента занятости

8003,9

8. Оборотные средства

2076

Всего инвестиций

10080


Таблица 4.3 - Калькуляция себестоимости продукции

 Наименование статей

Проектируемый вариант


Себестоимость


единицы продукции

годового объема

1.Сырье и материалы за вычетом отходов

11,21

2018

2. Основная зарплата производственных рабочих

5,92

1065,6

3. Дополнительная зарплата производственных рабочих

1,006

181,06

4. Налоги, отчисления в бюджет и внебюджетные фонды, сборы и отчисления местным органам власти.

5,9

1062,12

5. Расходы на содержание и эксплуатацию машин и оборудования, в т.ч. заработная плата амортизация

58,228  1,492 3,863

10481,04  268,54 695,3

6. Общепроизводственные расходы,  в т.ч. заработная плата амортизация

5,736  4,137 0,725

1032,49  744,6 130,5

Итого (полная) цеховая себестоимость 8815840,31




Таблица 4.4 - Исходные данные по определению годового объема выпуска продукции в свободных отпускных ценах и чистой прибыли

Наименование показателя

Проектный вариант

1. Объем производства в натуральном выражении N, шт.

180

2. Величина инвестиций И, тыс. руб.

10080

3. Стоимость основных фондов , тыс. руб.8003,9


4. Полная (цеховая) себестоимость , тыс. руб. 88


5. Реальная рентабельность предприятия в базовом варианте, , %10


6. Ставка налогов на недвижимость , %1


7. Ставка налога на добавленную стоимость , %18


8. Ставка налога на прибыль, , %24


9. Ставка налогов из выручки (с/х. налог) %

2


Таблица 4.5 - Расчет свободной отпускной цены единицы продукции

Показатели

Порядок расчета

Значения

1. Полная цеховая себестоимость единицы продукции Табл. 4.3.88



2. прибыль, включаемая в цену

8,8


3. Оптовая цена 96,8



4. Налоги из выручки (с/х налог)

1,976


5. Свободная отпускная цена без НДС

98,776


6. Налог на добавленную стоимость

17,78


7. Свободная отпускная цена с НДС

116,556



Таблица 4.6 - Расчет чистой прибыли в проектируемом варианте

Показатели

Расчетные формулы

Значения

1. Объем выпуска продукции в свободных отпускных ценах с учетом НДС.

20980,08


2. Объем выпуска продукции в свободных отпускных ценах без учета НДС

17779,68


3. Отчислении, включаемые в отпускную цену и выплачиваемые из выручки (с/х налог).

355,59


4. Объем выпуска (реализации) продукции в оптовых ценах 17424,09



5. Прибыль балансовая

1583,78


6. Налог на недвижимость

80,04


7. Налогооблагаемая база для расчета налога на прибыль

1503,74


8. Налог на прибыль

360,9


9. Налогооблагаемая база для расчета местных налогов

1142,84


10. Местные налоги и сборы

57,14


11. Чистая прибыль

1085,7



Таблица 4.7 - Основные технико-экономические показатели проекта

Наименования показателей

Значение показателей по вариантам


проектный

1. Годовой объем выпуска продукции - в натуральном выражении, шт. - в стоимостном выражении по цене базового предприятия, тыс. руб.

 180 20980,08

2. Стоимость основных фондов, тыс. руб.

669992

3. Трудоемкость изготовления единицы продукции, мин/шт.

41,53

4. Амортизационные отчисления, тыс. руб.

825,8

5. Численность работающих, чел.

9

6. Себестоимость единицы продукции, тыс. руб.

88

7. Производительность труда, тыс. руб./чел.

2331

8. Фондоотдача, тыс. руб./тыс. руб. фондов.

2,62

9. Период возврата инвестиций, лет.

9,3

10. Рентабельность, %.

11

11. Прибыль, остающаяся в распоряжении предприятия, тыс. руб.

1085,7

12. Годовой экономический эффект, тыс. руб.

77,7



5. Охрана труда и техника безопасности

.1 Законодательство по охране труда

Забота об улучшении условий труда и повышении безопасности всегда находится в центре внимания. В законодательство по охране труда входит: Конституция Республики Беларусь, Трудовой кодекс Республики Беларусь (глава 16), система стандартов безопасности труда (ССБТ), постановления правительства, Закон Республики Беларусь об охране труда, постановления и приказы организаций и ведомств (Министерство труда) стандарт предприятия (СТП) и другие.

В Законодательстве об охране труда отражено:

1 Правила организации охраны труда на предприятии (учреждении), о планировании и финансировании мероприятий по охране труда.

2        Правила по технике безопасности и производственной санитарии, в том числе правила, обеспечивающие индивидуальную защиту работающих от производственных травм и профессиональных заболеваний , включая льготы и компенсации за неблагоприятные (вредные) условия труда.

3 Правила и нормы по специальной охране труда женщин, молодёжи и лиц с пониженной трудоспособностью.

4        Правила регулирующие деятельность органов государственного надзора и общественного контроля в области охраны труда.

         Правовые нормы, в которых предусматривается ответственность за нарушение законодательства об охране труда.

В Конституции закреплены права граждан страны, а также неотделимые от осуществления прав и свобод обязанности.

Статья 21 определяет заботу государства об улучшении условий, и охраны труда, его научной организации, о сокращении, а в дальнейшем и полном вытеснении тяжелого физического труда на основе комплексной механизации и автоматизации производственных процессов во всех отраслях народного хозяйства.

Статья 41 закрепила за гражданами Республики Беларусь право на отдых. Это право обеспечивается установлением для рабочих и служащих рабочей недели, не превышающей 41 часа, сокращенным рабочим днем для ряда профессий и производств, сокращенной продолжительностью работы в ночное время, а также предоставлением ежегодных оплачиваемых отпусков, дней еженедельного отдыха и расширением сети культурно-просветительных и оздоровительных учреждений.

Статья 42 закрепляет право граждан Республики Беларусь на охрану здоровья. Оно обеспечивается бесплатной квалифицированной медицинской помощью, оказываемой государственными учреждениями здравоохранения, а также развитием и совершенствованием техники безопасности и производственной санитарии; мерами по оздоровлению окружающей среды; развертыванием научных исследований, направленных на предупреждение и снижение заболеваемости, на обеспечение активной долголетней жизни граждан.

Обеспечение здоровых и безопасных условий труда возлагается на администрацию предприятий и учреждений. Администрация обязана внедрять современные средства техники безопасности, предупреждающие производственный травматизм, и обеспечивать санитарно-гигиенические условия, предотвращающие возникновение профессиональных заболеваний рабочих и служащих. Производственные здания, сооружения, технологические процессы должны отвечать требованиям, обеспечивающим здоровье и безопасные условия труда. Эти требования включают:

а) рациональное использование территории и производственных помещений;

б)правильную эксплуатацию оборудования и организацию технологических процессов;

в)защиту работающих от воздействия вредных условий труда;

г)содержание производственных помещений и рабочих мест в соответствии с санитарно-гигиеническими нормами и правилами;

д)устройство санитарно-бытовых помещений. При проектировании, строительстве и эксплуатации производственных зданий и сооружений должны соблюдаться правила и нормы по охране труда.

Запрещается принимать и вводить в эксплуатацию предприятия, не отвечающие требованиям охраны труда. Ни одно предприятие, цех, участок, производство не могут быть приняты и введены в эксплуатацию, если на них не обеспечены здоровые и безопасные условия труда. Ввод в эксплуатацию новых и реконструированных объектов производственного назначения не допускается без разрешения органов, осуществляющих государственный санитарный и технический надзор, а также профсоюзного комитета предприятий, вводящих объект в эксплуатацию.

.2 Характеристика производственного процесса и анализ условий труда на участке

В цехе механической обработки на участке изготовления изделия имеются токарные, сверлильные, заточные, фрезерные, шлифовальные станки, моечные машины. Вследствие этого могут иметь место опасные (ОПФ) и вредные производственные факторы (ВПФ). Эти факторы по своей природе и воздействию на человека подразделяются на:

- физические, оказывающие действие посредством заключенной в них энергии;

химические, воздействующие на человека преимущественно раздражающе и вызывающие аллергию, проникающие через органы дыхания, кожные покровы и слизистые оболочки;

биологические включают опасные свойства бактерий, вирусов и продуктов их жизнедеятельности, источником которых является СОЖ, а также продуктов жизнедеятельности людей;

психофизиологические, воздействующие на людей на рассматриваемых участках (физические перегрузки и перенапряжение анализаторов человека, утомление и монотонность труда).

В результате работы станков все движущиеся части станков вызывают колебания и шум. Электроэнергия широко применяется на машиностроительных предприятиях для нагревательных установок, технологического оборудования и освещения.

Транспортирование заготовок между участками производится при помощи электрокара, а межоперационные перемещения - при помощи кранбалки. При перевозке грузов на электрокаре причиной травматизма в большинстве случаев бывает несоблюдение предельно допустимых скоростей. Для надежной фиксации заготовки в приспособлении при обработке на станках применяется пневмопривод, выводимый из пневмоцилиндра содержит вредные примеси и загрязняет воздух.

5.3 Разработка мероприятий по охране труда на производственном участке

5.3.1 Организационные мероприятия

Необходимо обеспечить оптимальные метеорологические условия в помещениях и необходимые условия по очистке воздуха.

В результате работы станков все движущиеся части станков вызывают колебания и шум, необходимо предусмотреть мероприятия по устранению или уменьшению воздействия вибрации и шума на человека.

5.3.2 Производственная санитария

. Рабочие и служащие, занятые на тяжелых работах и на работах с вредными или опасными условиями труда, а также на работах, связанных с движением транспорта, проходят обязательные предварительные при поступлении на работу и периодические медицинские осмотры для определения пригодности их к поручаемой работе и предупреждения профессиональных заболеваний.

. Для рабочих и служащих, занятых на работах с вредными условиями труда, устанавливается сокращенная продолжительность рабочего времени не более 36 ч в неделю и предоставляются дополнительные ежегодные отпуска.

В помещениях с постоянными рабочими местами должно предусматриваться естественное освещение, в остальных - искусственное освещение.

Рабочей зоной считается пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которой находятся места постоянного или временного пребывания работающих.

Температура воздуха оказывает большое влияние на самочувствие человека и производительность труда. Высокая температура воздуха в производственных помещениях при сохранении других параметров вызывает

быструю утомляемость работающего. Низкая температура может вызвать местное и общее охлаждение организма и стать причиной ряда простудных заболеваний. Относительная влажность - отношение в процентах абсолютной влажности к максимальной влажности при данных температурных условиях.

Скорость воздуха на рабочих местах в производственных помещениях имеет большое значение для создания благоприятных условий труда. Организм человека начинает ощущать воздушные потоки при скорости около 0,15 м/с, причем, если эти воздушные потоки имеют температуру до 360, организм человека ощущает освежающее действие, а при температуре свыше 400 они действуют угнетающе. В данном технологическом процессе для поддержания чистоты и температуры воздуха предусмотрена местная вентиляция (помимо общей) и кондиционирование.

Температура, относительная влажность и скорость движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений должны соответствовать нормам, указанным в ГОСТ 12.1.005.

Таблица 5.1 - Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Вещества

ПДК, мг/м3

Класс опасности

Ацетон

200

4

Аммиак

20

4

Бензин топливный

100

4

Медь

1

2

Марганец

0,3

2


Для поддержания нормальных метеорологических условий и чистоты воздуха, в таком производственном помещении предусматривается приточно-вытяжная вентиляция и кондиционирование воздуха.

Естественное освещение - это освещение помещений светом неба (прямым или отраженным), проникающим через световые проемы в ограждающих конструкциях. Подразделяется на боковое - через проемы в стенах, верхнее - через светоаэрационные фонари, световые проемы в перекрытии, а также через проемы в местах перепада высот здания и комбинированное - сочетание верхнего и бокового.

При верхнем или верхнем и боковом естественном освещении нормируется среднее значение коэффициентов естественного освещения (КЕО). Значения КЕО, установленные в СНБ 2.04.05-98, приведены в таблице 5.3.

Производственное помещение, где расположен проектируемый участок, в соответствии со СНБ 2.04.05-98 по задачам зрительной работы относится к 1-ой группе. Выполняемые работы соответствуют 4-му разряду зрительной работы. Нормированное значение КЕО для данного производства верхнее и комбинированное освещение 4%, боковое - 1,5%.

5.3.3 Пожарная и взрывная безопасность

Пожары и взрывы на машиностроительных предприятиях представляют большую опасность для работающих и могут причинить огромный материальный ущерб. Пожарная безопасность может быть обеспечена мерами пожарной профилактики и активной пожарной защиты. Понятие пожарной профилактики включает комплекс мероприятий, необходимых для предупреждения возникновения пожара или уменьшения его последствий. Под активной пожарной защитой понимаются меры, обеспечивающие успешную борьбу с возникающими пожарами или взрывоопасной ситуацией.

Пожарная безопасность обеспечивается системами предотвращения пожара и пожарной защиты, включающими комплекс организационных мероприятий и технических средств. Основы противопожарной защиты предприятий определены стандартами (ГОСТ 12.1.004-88 “Пожарная безопасность” и ГОСТ 12.1.010-88 “Взрывобезопасность.Общие требования”).

Мероприятия по пожарной профилактике разделяются на организационные, технические, режимные и эксплуатационные.

Организационные мероприятия предусматривают правильную эксплуатацию машин и внутризаводского транспорта, правильное содержание зданий, территории, противопожарный инструктаж рабочих и служащих, организацию добровольных пожарных дружин, пожарно-технических комиссий, издание приказов по вопросам усиления пожарной безопасности и т. д.

К техническим мероприятиям относятся: соблюдение противопожарных правил, норм при проектировании зданий, при устройстве электропроводов и оборудования, отопления, вентиляции, освещения, правильное размещение оборудования. Эксплуатационными мероприятиями являются своевременные профилактические осмотры, ремонты и испытания технологического оборудования. В системе предотвращения пожаров большое значение имеет пожарная профилактика. Она предусматривает мероприятия по предупреждению и ликвидации пожаров:

необходима установка сигнализации, которая обеспечивает подачу быстрого и точного сообщения о пожаре с указанием места его возникновения;- эвакуационные выходы должны дать возможность людям безопасно и в короткий срок покинуть помещение в случае пожара.

повышение огнестойкости здания можно достигнуть облицовкой или оштукатуриванием металлических конструкций. Преимуществом пользуются облицовочные материалы, обладающие минимальной массой и минимальным коэффициентом теплопроводности;

В данном случае на разработанной планировке участка цеха среднее расстояние между станками 1,5 м, а с двух сторон от участка находятся проезды шириной 4 м, так что в случае возникновения пожара остается достаточно проходов для эвакуации людей. В углу (см. планировку участка цеха) расположены первичные противопожарные средства - ящики с песком, огнетушитель.

5.4 Техника безопасности

В ГОСТ 12.0.002-80 техника безопасности определена как система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов. Правила по технике безопасности содержат требования технического характера, направленные на защиту работающих от воздействия предметов и средств труда, безопасную работу машин, оборудования и инструментов.

Межотраслевые правила и нормы по технике безопасности закрепляют важнейшие гарантии безопасности и гигиены труда либо в нескольких отраслях, либо в отдельных видах производств, работ или на отдельных типах оборудования в любых отраслях народного хозяйства.

К числу норм по технике безопасности относятся нормы, устанавливающие меры индивидуальной защиты работающих от профессиональных заболеваний и производственных травм. Эти нормы предусматривают следующее: на работах с вредными условиями труда, а также на работах, производимых в особых температурных условиях или связанных с загрязнением, рабочим и служащим выдаются бесплатно по установленным нормам специальная одежда, специальная обувь и другие средства индивидуальной защиты. Рабочие и служащие обязаны пользоваться в рабочее время выдаваемыми им средствами индивидуальной защиты.

К опасным производственным факторам относятся:

-движущиеся и машины и механизмы, подвижные части производственного оборудования, передвигающиеся изделия и заготовки;

-наличие стружки, заусенцев и острых кромок на поверхностях заготовок, оборудования, инструментов;

повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования, деталей, инструментов;

электрический ток на всем участке.

В основу безопасности технологического процесса положены ГОСТ 12.0.002-80 и ГОСТ 12.3.025-80, предусматривающие конструкции станков с ограждением для предупреждения травм от движущихся частей станка согласно ГОСТ 12.2.003-74. Участок в составе цеха оборудован всеми необходимыми санаторно-бытовыми гигиеническими и вспомогательными помещениями согласно ГОСТ 12.4.026-76.

Оборудование на участке установлено согласно “Норм технологического оборудования”. Станки расположены в линию согласнотехнологическому процессу. Для работающих обеспечены удобные рабочие места, не стесняющие их действий во время выполнения работы. На рабочих местах предусмотрены площадки, на которых расположены стеллажи, тара, столы. На каждом рабочем месте около стола на полу имеется деревянный трап на всю длину рабочей зоны и по ширине не менее 0,6 м от выступающих частей станка.

В качестве мер по защите от поражения электрическим током на участке предусмотрено применение:

защитного зануления находящегося на участке оборудования (в соответсвии с ГОСТ 12.1.030-81);

изоляции токопроводящих частей электроустановок, согласно ГОСТ 12.0.075-75;

ограждений, предназначенных для временной недоступности к токопроводящим частям.

На работах, связанных с загрязнением, рабочим и служащим выдается бесплатно по установленным нормам мыло. На работах, где возможно воздействие на кожу вредно действующих веществ, выдаются бесплатно по установленным нормам смывающие и обезвреживающие средства.

Рабочим и служащим, работающим в холодное время года на открытом воздухе или в закрытых не обогреваемых помещениях, грузчикам, занятым на погрузочно-разгрузочных работах, а также другим категориям работников в случаях, предусмотренных законодательством, предоставляются специальные перерывы для обогревания и отдыха, которые включаются в рабочее время.

Рабочих и служащих, нуждающихся по состоянию здоровья в предоставлении более легкой работы, администрация предприятия (учреждения) обязана перевести с их согласия на такую работу в соответствии с медицинским заключением временно или без ограничения срока.

Администрация предприятий, цехов и участков в области охраны труда, техники безопасности и промсанитарии обязана:

а) создать безопасные условия работы при осуществлении технологических и производственных процессов и операций;

б) своевременно проводить мероприятия по технике безопасности, промсанитарии, механизации и автоматизации тяжелых, вредных и опасных работ;

в) обеспечить нормальные температурно-влажностные условия и чистоту воздуха в помещениях, в которых находятся рабочие или служащие;

г) обучать рабочих и инженерно-технический персонал безопасным методам труда, проводить систематический инструктаж и пропагандировать безопасные приемы работы;

д) снабжать рабочих необходимой спецодеждой и средствами индивидуальной защиты.

Организация работы по охране труда на предприятиях осуществляется административно-техническим персоналом предприятия: в пределах всего предприятия - директором и главным инженером, а в цехах, на участках, в лабораториях - начальниками этих цехов, участков и лабораторий. В соответствии с существующими положениями эти же лица несут и ответственность за состояние охраны труда, выполнение правил техники безопасности и производственной санитарии.

Предупреждение аварий и несчастных случаев не может быть обеспечено без надлежащего инструктажа и обучения работающих по технике безопасности.

На участках с повышенной опасностью и сложными процессами производства каждый рабочий после практического обучения безопасным методам труда обязан пройти индивидуальную проверку усвоения практических приемов безопасной работы в специальных комиссиях, возглавляемых начальниками соответствующих цехов. Допуск к работе без предварительного инструктажа по технике безопасности запрещается. Рабочих, обслуживающих объекты повышенной опасности, надлежит ежегодно переаттестовывать.

Инструктаж рабочих по безопасным приемам и методам работы проводится по следующим его видам.

Вводный инструктаж каждого вновь поступающего на предприятие проводится с целью ознакомления его с характером производства, источниками опасностей и вредностей, правилами внутреннего распорядка, основными требованиями общей и личной гигиены. Вводный инструктаж проводит инженер по технике безопасности предприятия, а при его отсутствии- технический руководитель предприятия.

Инструктаж на рабочем месте (первичный) проводится с каждым работником, вновь поступившим или переведенным с одной работы на другую или с одного вида оборудования на другое. Инструктаж проводит мастер или руководитель участка.на рабочем месте. До начала работы следует подробно ознакомить рабочего: а) с устройством оборудования, на котором ему предстоит работать; б) с правильной и безопасной организацией рабочего места; в) с содержанием инструкций по технике безопасности при работе на данном оборудовании и выполнении операций; г) с безопасными приемами работы.

Помимо первичного инструктажа все вновь прибывшие рабочие, занятые на работах повышенной опасности, обязаны пройти обучение безопасным приемам работы непосредственно на рабочих местах в течение первых 6-10 смен в зависимости от сложности работы.

Периодический повторный инструктаж по безопасным приемам и методам работы проводится со всеми рабочими независимо от их квалификации и стажа работы по данной профессии через 3-6 месяцев.

5.5 Расчет искусственного освещения

Задачей расчета является определение потребной мощности электрической осветительной установки для создания в производственном помещении заданной освещенности.

Для расчета общего равномерного освещения при горизонтальной рабочей поверхности основным является метод светового потока (коэффициента использования), учитывающий световой поток, отраженный от потолка и стен.

Проектируемый участок имеет комбинированное искусственное освещение с равномерным расположением светильников т.е. с одинаковыми расстояниями между ними. Источниками света являются дуговые ртутные люминесцентные лампы ДРЛ. Лампа состоит из кварцевой колбы (пропускающей ультрафиолетовые лучи), которая заполнена парами ртути при давлении 0,2 ¸ 0,4 МПа, с двумя электродами и внешней стеклянной колбы, покрытой люминофором. Этим лампам соответствует светильник ЛСП-05.

Выбираем симметричный способ размещения светильников по углам квадрата со стороной L = 3,0 м.

Высота расположения светильников  над освещаемой поверхностью, м

,                    (5.1)

где    H - высота помещения, H=8 м;

hc - расстояние от светильников до перекрытия, hc=0,5 м;

hp - высота рабочей поверхности над полом, hp =1,5 м.

Подставляя известные величины в формулу (5.1), получим

 м.

Необходимое число светильников N, шт, определяем по формуле

, (5.2)

где  - площадь освещаемого помещения, ;

А - длина пролета, м;

В - ширина пролета, м.

 шт.

Выполняемые на проектированном участке работы относятся к зрительным работам средней точности, разряду IV, контраст объекта различения с фоном - “средний”, характер фона - темный. Норма освещенности на рабочих поверхностях при комбинированном освещении участка - 500 лк, при общем освещении - 200 лк. Местное освещение рабочих мест предусмотрено конструкцией оборудования. Световой поток лампы лампы рассчитывается по формуле [19]

, (5.3)

где  - нормированная освещенность, =500 лк;

 - площадь освещаемого помещения, =105 ;

 - коэффициент минимальной освещенности, =1,1 - для ламп дуговых ртутных люминесцентных (ДРЛ);

 - коэффициент запаса,  =1,5 [19];

 - число светильников в помещении;

 - коэффициент использования светового потока ламп, зависящий от коэффициента отражения потолка  и стен , высоты подвеса светильников и показателя помещения i. Показатель помещения рассчитывается по формуле [19]

, (5.4)


По найденному показателю помещения i=0,83 и коэффициенту отражения света от потолка и стен, равному =0,5, определяем коэффициент использования светового потока =41 [19]. Тогда световой поток лампы лампы равен

 лм.

По найденному значению светового потока в соответствии с ГОСТ 16354-77 выбираем лампу дуговую ртутную люминесцентную ДРЛ-400мощностью 400 Вт.  Определим мощность всей осветительной установки по формуле [19]

, (5.5)

где - мощность лампы, Вт. Тогда мощность всей осветительной установки равна

Вт.

6. Промышленная экология

.1 Ресурсопотребление, рациональное природопользование

В соответствии с законом определяются общие мероприятия и положения об охране атмосферы, устанавливаются нормативы предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, а также предельно допустимых выбросов вредных примесей.

На машиностроительных заводах применяют следующие методы обезвреживания газообразных выбросов:

конденсаторный метод, заключающийся в охлаждении паровоздушной смеси ниже точки росы в специальных теплообменниках - конденсаторах;

компрессорный метод - сжатие обезвреживаемого газа и его последующее охлаждение;

абсорбционный метод, основанный на диффузии газообразных примесей, на поверхности раздела газ-жидкость с переходом газа в жидкую фазу;

абсорбционный метод, основанный на физических свойствах некоторых твердых тел с ультрамикроскопической структурой выборочно извлекать отдельные компоненты из газовой смеси и удерживать их на своей поверхности;

электростатический метод, принцип действия которого состоит в улавливании в поле электрических сил веществ, находящихся во взвешенном состоянии в виде пыли или тумана;

окислительный метод, заключающийся в окислении веществ до менее токсичных соединений; при этом различают низкотемпературное каталитическое окисление (с утилизацией или без утилизации тепла) и высокотемпературное дожигание (с утилизацией или без утилизации тепла).

Очистку вентиляционных выбросов от механических примесей осуществляют аппаратами мокрого или сухого пылеулавливания, волокнистыми фильтрами и электрофильтрами.

В качестве фильтров используют различные фильтрующие тонко - и грубо волокнистые материалы. Кроме того, на предприятиях машиностроения широкое применение нашли электрофильтры, которые в зависимости от способа удаления осажденных на электродах частиц, подразделяются на сухие и мокрые.

Охрана и рациональное использование водных ресурсов осуществляются в соответствии с основами водного законодательства.

На предприятии очистка сточных вод осуществляется, как правило, в отстойниках, шлаконакопителях, нефте- и маслоловушках с использованием в ряде случаев коагулянтов. Полученный шлам, содержащий большое количество металлов, утилизируется и включается в состав шихты. Очищенные воды в большинстве случаев используется в системах оборотного водоснабжения.

Любое изъятие земель для размещения предприятия осуществляется в соответствии с основами земельного законодательства. В целях снижения загрязнения почв различными промышленными отходами в практике охраны земельных ресурсов предусматривают следующие мероприятия: утилизация, обезвреживание методом сжигания, захоронение на специальных полигонах, организация совершенствованных свалок.

6.2 Основные загрязнители окружающей среды на производстве, предприятии

Непосредственно в механических цехах машиностроительных предприятий процессы обтачки, шлифовки, полировки сопровождаются пылевыделением, интенсивность которого зависит от вида обрабатываемого материала, используемого абразивного или другого инструмента, сухого или влажного метода обработки, наличие и конструкция пылеотсасывающих устройств.

На машиностроительных заводах применяют методы обезвреживания газообразных выбросов:

а) конденсаторный метод, заключается в охлаждении паро-воздушной смеси ниже точки росы в специальных теплообменниках-конденсаторах;

б) компрессорный метод сжатия обезвреживаемого газа и его последующее охлаждение;

в) абсорбционный метод, основанный на диффузии газообразных примесей, на поверхности раздела газ-жидкость с переходом газа в жидкую фазу;

г) абсорбционный метод, основанный на физических свойствах некоторых твердых тел с ультрамикроскопической структурой выборочно извлекать компоненты из газовой смеси и удерживать их в своей поверхности;

д) электростатический метод;

е) окислительный метод.

Для выпуска изделий и обеспечения технологического цикла в настоящее время на Барановичском заводе автоматических линий организованы следующие цеха и участки:

. заготовительно-сварочное производство;

. кузнечное производство;

. термическое производство;

. гальваническое производство;

. окрасочное производство;

. инструментальное производство;

. складские помещения;

. сборочное производство;

. прочие участки.

Проведение ряда работ и операций в этих цехах и на участках сопровождается выделением в атмосферу различных загрязняющих веществ. Выбросы от стационарных источников загрязнения делятся на организованные и неорганизованные.

К организованным выбросам относятся те, которые поступают в атмосферу через специально сооруженные устройства: вытяжные трубы, газоходы, воздуховоды. К неорганизованным выбросам относятся те, которые в виде ненаправленных потоков поступают в атмосферу из-за отсутствия отсоса загрязняющих веществ 6т мест их выделения (хранение топлива в резервуарах).

Для обеспечения изготовления продукции на предприятии организованы следующие производства:

1. Транспортный цех.

2 . Механическая обработка деталей.

. Заготовительно-сварочное производство.

4.Термическая обработка металлов.

. Кузнечное производство.

. Гальваническое производство.

. Нанесение лакокрасочных покрытий.

. Прочие производства.

В процессе работы от этих производств выделяется в общей сложности 209 различных наименований вредных веществ, среди них:

Хром шестивалентный, озон, марганец и его соединения, оксиды азота, серная кислота, фосфорный ангидрид, кислота соляная, фенол, бензол, акрилонитрил, оксид алюминия, формальдегид, бутилакрилат, сульфат меди, фториды неорганические плохорастворимые, фтористые соединения газообразные, окись железа, взвешенные вещества, сернистый ангидрид, сажа, спирт бутиловый, ксилол, толуол, пыль древесная, пыль неорганическая, уксусная кислота, этилбензол, акриловая кислота, окись углерода, углеводороды, аммиак, бензин, ацетон, бутилоцетат, спирт этиловый, керосин, уайт-спирид, хлорид натрия, натр едкий, карбонат натрия, нитрит натрия, хлорид бария, хлор, цинк и другие вредные для окружающей среды вещества.

6.3 Экологизация производства

На предприятии РУПП “Барановичский завод автоматических линий” проводятся следующие мероприятия по совершенствованию технологических способов в целях экономии природных ресурсов и сокращении вредных выбросов:

1)  на предприятии внедрена система оборотного водоснабжения, которая предназначена для систем водоснабжения станков.

2)      небольшая часть отработанных нефтепродуктов с очистных сооружений используется в цехах в системах охлаждения станков.

)        на участках пластмасс отходы, образующиеся при изготовлении продукции, дробятся и добавляются в процентном соотношении в дальнейшем в изготовление деталей.

)        в целях экономии химикатов и уменьшение экологического воздействия на окружающую среду, электролиты участка гальваники не сливаются, а фильтруются, корректируются и используются в дальнейшем технологическом процессе.

)        на предприятии организован раздельный сбор отходов производства. Макулатура, отходы древесины, стеклобой, отходы полиэтилена перерабатываются сторонним организация.

Уменьшение рисков:

обеспечение охраны здоровья и труда за счет улучшения мотивации работников их экологического сознания, уменьшение инцидентов и конфликтных ситуаций в рабочем коллективе; снижение уровня аварийности на производстве;

повышение конкурентоспособности: расширение рынка сбыта: увеличение экспорта;

совершенствование организации: совершенствование нормативно-правовой, административной и законодательной базы; экологической обстановки на предприятии и вокруг него.

6.4 Экологический паспорт предприятия

Экологический паспорт промышленного предприятия - нормативно-технический документ, включающий данные по использованию предприятием ресурсов (природных, вторичных и др.) и определению влияния его производства на окружающую среду.

Экологический паспорт промышленного предприятия представляет комплекс данных, выраженных через систему показателей, отражающих уровень использования предприятия природных ресурсов и степени его воздействия на окружающую среду.

Республиканское унитарное промышленное предприятие “Барановичский завод автоматических линий” Министерства промышленности Республики Беларусь расположен в г. Барановичи по ул. Королика, 8. Здания и сооружения занимают площадь 5,423 га.

Рельеф промплощадки и прилегающей территории равнинный.

По санитарной классификации, согласно СН 245-71 (стр. 41. п.1) промплощадка завода, учитывая характер деятельности относится к V классу. Санитарно-защитная зона для данного предприятия составляет 60 м.

В пределах санитарно-защитной зоны предприятия детских учреждений и учреждений здравоохранения нет.

Карта-схема предприятия с нанесенными на нее источниками выбросов загрязняющих веществ и ситуационная карта-схема района расположения предприятия с указанием на ней границы СЗЗ приведены в Экологическом паспорте РУПП “БЗАЛ”.

Структура экологического паспорта.

Экологический паспорт предприятия РУПП “БЗАЛ” состоит из следующих разделов, расположенных в следующей последовательности:

титульный лист;

общие сведения о предприятии и его реквизиты;

краткая природно-климатическая характеристика района расположения предприятия (характеристика климатических условий; характеристика состояния, включая фоновые концентрации в атмосфере; характеристика источников водозабора и приемников сточных вод, фоновый химический состав вод водных объектов);

краткое описание технологии производства и сведения о продукции, балансовая схема материальных потоков;

сведения об использовании земельных ресурсов;

характеристика сырья, используемых материальных и энергетических ресурсов;

характеристика выбросов в атмосферу (состав, качественное и количественное содержание загрязняющих атмосферу веществ, содержащихся в выбросах предприятия);

характеристика водопотребления и водоотведения (объемы, удельные нормативы, состав, качественные и количественные значения содержания загрязняющих веществ в сточных водах предприятия);

характеристика отходов (перечень полигонов и накопителей, предназначенных для захоронения (складирования) отходов);

сведения о рекультивации нарушенных земель;

сведения о транспорте предприятия;

- сведения об эколого-экономической деятельности предприятия (данные о затратах на природоохранные мероприятия, их эффективности и основываются на действующих методах оценки; данные о платежах предприятия за загрязнение окружающей среды).

Случаев загрязнений поверхностных или подземных вод непосредственно вокруг предприятия не зафиксировано.

Характеристика загрязняющих веществ в выбросах в атмосферу дана в томе инвентаризации источников выбросов загрязняющих веществ для Барановичского завода автоматических линий. Содержание загрязняющих веществ по каждому источнику приведено в томе инвентаризации. Неконтролируемых случаев выбросов в атмосферу не зафиксировано. Контроль соблюдения нормативов предельно допустимых выбросов в атмосферу осуществляется в соответствии с планом-графиком контроля на предприятии за соблюдением нормативов ПДВ на источниках выбросов сторонней организацией на договорной основе. Фактов нарушений нормативов предельно допустимых выбросов за последние три года не установлено.

6.5 Внедрение малоотходных и замкнутых технологий

Любое изъятие земель для размещения предприятия осуществляется в соответствии с основами земельного законодательства. Наряду с нарушением целостности плодородного слоя возможно загрязнение почв различными промышленными отходами. В целях снижения загрязнения почв промышленными отходами в практике охраны земельных ресурсов предусматривают следующие мероприятия: утилизация, обезвреживание методом сжигания, захоронения на специальных полигонах, организация усовершенствованных свалок.

Промышленные отходы делятся на твердые и жидкие. Основными направлениями ликвидации и переработки твёрдых отходов (кроме металлоотходов) являются вывоз и захоронение на полигонах, сжигание, складирование и хранение на территории промышленного предприятия до появления новой технологии переработки их в полезные продукты (сырье). Основные операции первичной обработки металлоотходов - сортировка, разделка и механическая обработка. Создаются специальные цехи для утилизации вторичных металлов. Наиболее рациональным методом ликвидации пластмассовых отходов является высокотемпературный нагрев без доступа воздуха (пиролиз), в результате которого из отходов пластмасс в смеси с другими отходами (дерево, резина) получаются ценные продукты (пирокарбон, горючий газ, жидкая смола).

Технологический цикл обработки осадков сточных вод включает следующие виды обработки, ликвидации и утилизации: уплотнение (гравитационное флотационное, центробежное,вибрационное); обезвоживание (сушка на иловых площадках, фильтр-прессование, вакуум-фильтрация, центрифугирование, виброфильтрование, термическая сушка); ликвидация (сжигание в печах жидкофазное окисление, сброс в накопитель, закачка в земляные пустоты, вывозила свалки). При возможности утилизации после уплотнения идет процесс стабилизации (сбраживание, аэробная стабилизация), кондиционирование (обработка неорганическими реагентами, тепловая обработка, обработка полиэлектролитами, замораживание электрокоагуляция), утилизация (использование в сельском хозяйстве производстве строительных материалов, производстве сорбентов регенераций металлов) сбор, радиоактивных отходов производится раздельно, они запрессовываются в специальные емкости, после чего ведется их захоронение в землю на достаточно большую глубину в малодоступных местах.Важным направлением экономического стимулирования рационального природопользования является его платность.

За счет средств из платежей за загрязнение окружающей среды осуществляются строительство, капитальный ремонт природоохранных объектов, реконструкция очистных сооружений, восстановление режима рек, различные проектно-изыскательные и научно-исследовательские работы в области охраны природы и рационального использования природных ресурсов.

Локальные очистные сооружения по очистке промышленных сточных вод: станция очистки и нейтрализации сточных вод, метод очистки - реагентный.

Локальные очистные сооружения ливнестоков: станция очистки ливнестоков, метод очистки - механический.

Выбор метода обезвреживания отходов зависит от их химического состава и степени влияния на окружающую среду.

Для снижения водопотребления на заводе разработан поцеховой лимит водопотребления. Учет водопотребления по цехам и участкам ведется регулярно в журнале. Установлены счетчики воды в цехах и участках. Вышеперечисленные мероприятия дали возможность снизить потребление питьевой воды в 2 раза и уменьшить количество сточных вод гальвано производства. Среднесуточное поступление сточных вод на очистные сооружения составляет 200м3.

6.6 Создание специализированных очистных сооружений

Охрана и рациональное использование водных ресурсов осуществляется в соответствии с основами водного законодательства.

Большую опасность для окружающей среды представляют образующиеся на производстве сточные воды: бытовые, производственные и поверхностные. Поверхностные сточные воды образуются в результате смывания дождевой, талой или поливочной водой грязи, скапливающейся на тротуарах, крышах и стенах производственных зданий.

Критерием загрязненности воды является ухудшение ее качества вследствие изменения органолептических свойств и появлении в ее составе вредных веществ, представляющих опасность для человека.

Степень очистки сточных вод устанавливается в зависимости от местных условий с учетом возможного использования очистных сточных вод для промышленных нужд.

На предприятиях машиностроительной промышленности очистка сточных вод осуществляется в отстойниках, шлаконакопителях. Очищенные воды используются в системах оборотного водоснабжения.

Очистка сточных вод от механических примесей производится следующими методами: процеживания, отстаивания, фильтрование, обработка специальными реагентами.

Для очистки сточных вод от металлов и их солей применяются методы: реагентные, электрохимические, биохимические, а также ведётся нейтрализация сточных вод для удаления из них кислот и щелочей.

Очистка сточных вод ведется в две стадии: сточные воды очищаются в локальных; очистных сооружениях от примесей, наиболее характерных для данного технологического процесса, и далее осуществляется доочистка общего стока предприятия.

Заключение

В ходе выполнения дипломного проекта была разработана конструкция и технологический процесс изготовления шлицевой протяжки, а так же рассчитано станочное, контрольное приспособление и режущий инструмент, применяемые при изготовлении протяжки.

В экономической части проекта укрупнено были рассчитаны материальные затраты на изготовление шлицевой протяжки, свидетельствующие об эффективности разработанного проекта. Период возврата инвестиций составил 9,3 года.

В проекте отражены вопросы техники безопасности и охраны окружающей среды. В соответствии с промышленной экологией были рассмотрены наиболее прогрессивные и действенные меры по защите окружающей среды.

Для разработки дипломного проекта использовалось программное обеспечение:

·         MicrosoftWord’2003 - пояснительная записка.

·        КОМПАС-8 - чертежи, иллюстрации.

Список литературы

1.  Фельдштейн Е.Э. Режущий инструмент. Курсовое и дипломное проектирование. Учебное пособие. - Мн.: Дизайн ПРО, 2002. - 320с., ил.

2.       Руководство по курсовому проектированию металлорежущих инструментов: Учеб.пособие для вузов по специальности “Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты”/ Под общ. ред. Г.Н. Кирсанова - М.: Машиностроение, 1986. - 288 с.: ил.

.        Жигалко Н.И., Киселев В.В. Проектирование и производство режущих инструментов. Под ред. П.И. Ящерицына. Минск, “Вышэйш. школа”, 1975. - 400 с.

.        Курсовое проектирование по технологии машиностроения / Под редакцией А.Ф. Горбацевича, Мн. :Вышейшая школа, 1975- 288. : ил.

.        Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. - М.: Машиностроение, 1980. - Т.1. - 728 с.

.        Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. - М.: Машиностроение, 1980. - Т.2. - 559 с.

.        Антонюк В.Е. Конструктору станочных приспособлений.:Справ. пособие.- Мн.: Беларусь, 1991. - 400 с. : ил.

.        Горохов В.А. Проектирование технологической оснастки : Учебник для студентов машиностроит. специальностей ВУЗов. - Мн.: “БЕРВИТА”, 1997. - 344 с.

.        Рубинштейн С.А. Основы учения о резании металлов и режущий инструмент, 1968. с. 261

.        Режимы резания металлов. Справочник под редакцией Ю.В. Барановского. Изд. 3-е., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1972, - 412.

.        Горошкин А. К. Приспособления для металлорежущих станков: справочник. - М.: Машиностроение, 1971. - 304 с.

.        Металлорежущие станки: Учебник для машиностроительных втузов /Под общ.ред. В. Э. Пуша. - М.: Машиностроение, 1986. - 388 с.

.        Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х томах. Т.1 Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986. 656 с., ил.

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

.        Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. - М.: Машиностроение, 1974. - 200 с.

.        Справочник технолога-машиностроителя. Изд. 3-е, перераб. и доп. Т.2. Под ред. А .Н. Малова. М.: Машиностроение, 1972. - 568 с.

.        Ящерицын П.Н., Ерёменко М. Л. Жигалко И.Н. Основы резания металлов и режущий инструмент: (учебник для машиностроительных специальностей и вузов). - 2-е изд., доп. и перераб. - Мн.: Выш. школа, 1981. - 360 с. ил.

.        Локтев А. Д., Гущин И. Ф., Батуев В. А. и др. Общемашиностроительные нормативы режимов резания. Справочник в 2-х томах., т1. - М.: Машиностроение, 1991. - 640с.

.        Охрана труда в машиностроении. / Под ред. Белова С.В., Юдина Е.Я. - М.: Машиностроение, 1983. - 432 с.

.        Экономика машиностроительного производства: Учебн. Для. Машиностр. спец. ВУЗов./ И.М. Бабук, Э.И. Горнаков, Б.И. Гусаков, А.М. Панин; под общ.ред. И.М. Бабука. Мн. Выш. Шк. 1990. - 352 с.

.        Методические рекомендации для студентов специальностей 1-36.01.01 “Технология машиностроения”, 1-36.01.03 “Технологическое оборудование машиностроительного производства”, Т-03.01.00 “Технология, оборудование и автоматизация машиностроения”; Сост. Д.А. Лабоцкий. - Барановичи: БарГУ, 2005 - 24с. - экз.

Похожие работы на - Разработка конструкции и технологического процесса изготовления шлицевой протяжки

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!