Технологический процесс изготовления детали 'Кольцо'
ВВЕДЕНИЕ
Производственный процесс изготовления машин
является системой связи свойств материалов, размерных, информационных,
временных и экономических. Технология машиностроения исследует эти связи с
целью решения задач обеспечения в процессе производства, требуемого качества
машины, наименьшей себестоимости и повышения производительности труда.
На машиностроительных заводах успешное внедрение
новой техники зависит от степени его оснащения современной технологической
оснасткой. Для всех видов технологической оснастки характерно наличие
значительного числа деталей, разнообразной и сложной формы. Большинство деталей
в процессе изготовления подвергается различным видам обработки, механической,
термической, электрохимической и т.д.
Производительность процесса обработки зависит и
от режимов резания (скорости, глубины, подачи) и от материала режущей части
инструмента, его конструкции, геометрических параметров, лезвий инструмента и
т.д. Поэтому быстрый рост машиностроения важнейшей отрасли промышленности
определяет темпы переоснащения народного хозяйства новой техникой и вызывает
необходимость дальнейшего совершенствования технологии машиностроения.
В настоящем курсовом проекте разрабатывается
технологический процесс изготовления детали «кольцо» и специальное приспособление-кондуктор.
В условиях массового производства требуется также обеспечение повышения
производительности и облегчения труда рабочих. В связи с этим применяются
специальные приспособления с быстродействующими приводами.
Технологическая оснастка - важнейший фактор
успешного осуществления технического процесса в машиностроении. Она
представляет собой совокупность рабочего, измерительного инструмента и
приспособлений, используемых для базирования, закрепления и контроля
обрабатываемых деталей на различном технологическом оборудовании.
Назначение технологической оснастки -
обеспечивать, менять и расширять технологические возможности оборудования,
поэтому срок её службы ниже срока службы оборудования.
Приспособления должны удовлетворять следующим
условиям:
технологичность;
сокращение сроков и стоимости подготовки
производства;
сокращение времени на переналадку оборудования
(вспомогательного времени);
экономичность.
Предложенные в проекте организационные
технологические и конструкторские решения повысят производительность труда,
качество выпускаемой продукции, а также дадут значительный
технико-экономический эффект.
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
.1 Назначение детали и выбор материала
Деталь «Кольцо» используется как дополнительная
технологическая оснастка при проверке станков на точность. Деталь
устанавливается на станок и закрепляется болтами, затем в нее по конусу Морзе
устанавливается специальная оправка длиной около 300 мм. Точность станка
определяется путем вращения вышеупомянутой оправки и контроля биения при
продольном перемещении с помощью индикаторной головки.
Деталь «Кольцо» изготовлена из инструментальной
легированной стали ХВГ по ГОСТ 5950-2000.
Таблица 1- Химический состав стали
|
C
|
Si
|
Mn
|
Cr
|
W
|
S
|
P
|
Cu
|
Ni
|
Мо
|
|
|
|
|
|
не
более
|
|
0,90-1,05
|
0,10-0,40
|
0,80-1,10
|
0.90-1.20
|
1.20-1.60
|
0,03
|
0,03
|
0,3
|
0,35
|
0,30
|
.2 Анализ конструкции детали на технологичность
Деталь представляет собой тело вращения: две
ступенчатые цилиндрические поверхности с коническим отверстием в центре.
Конфигурация поверхностей такова, что не
вызывает значительных трудностей, как при получении заготовки, так и при
механической обработке. Одним словом, поверхности детали легкодоступны и для
обработки, и для контроля.
Поэтому делаем вывод, что деталь технологична.
Выбор типа производства, способа получения
заготовки
От типа производства во многом зависит характер
и построение технологического процесса.
На основании [12] определяем тип производства -
крупно-серийное.
Крупно-серийное производство характеризуется
ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых или ремонтируемых
периодически повторяющимися партиями и сравнительно большим объемом выпуска.
Оно является основным типом современного машиностроительного производства и
предприятиями этого типа выпускается 75-80% всей продукции машиностроительного
производства. По всем технологическим и производственным характеристикам
серийное производство занимает промежуточное положение между единичным и
массовым производством.
В качестве исходных заготовок в крупносерийном
производстве применяют горячекатаный и холоднотянутый прокат, литье в землю и
под давлением, точное литье, поковки, штамповки. Требуемая точность достигается
как методом автоматического получения размерам, так и методом пробных ходов и
промеров с частичным применением разметки.
При данном типе производства наиболее
рационально использовать заготовки, полученные двумя способами: прокат и
штамповка на ГКМ. Произведём технико-экономический расчёт этих вариантов
изготовления заготовок.
Годовой объём выпуска 10000 шт. Масса детали 4,1
кг, материал - сталь ХВГ. Тип производства - крупно-серийный.
Вариант 1 (прокат по ГОСТ 2590-71):
За основу расчёта промежуточных припусков
принимаем наружный диаметр детали Ø164
мм. Обработку поверхности производят в трехкулачковом патроне, на универсальном
оборудовании, а именно, токарно-винторезном станке.
Технологический маршрут обработки данной
поверхности:
Операция: Токарная черновая
Токарная чистовая
Определяем припуск на механическую обработку:
, (1)
где Dн - номинальный диаметр
обрабатываемой поверхности;- припуск на обработку;Р - расчётный диаметр с
учётом припуска на обработку.
, (2)
По расчётным данным заготовки
выбираем необходимый размер горячекатаного проката обычной точности по ГОСТ
2590-71.
Круг 
Нормальная длина проката при данном
диаметре 4…7 м. Отклонения для Ø170 мм равны (
) мм, [13,
с. 43, табл. 3.14]
Определим общую длину заготовок:
, (3)
где Lз - номинальная длина детали по
рабочему чертежу, мм;подр. - припуск на подрезку торцевых поверхностей.
По [2, с. 40, табл. 3.12] принимаем zподр=1,5мм.
Принимаем длину заготовки Lз=75±2 мм.
Объём заготовки:
, (4)
где LЗ - длина заготовки с плюсовым
допуском, см;З.П - диаметр заготовки по плюсовым допускам, см.
Определим массу заготовки:
(5)
где g - плотность материала.
;
Выбираем оптимальную длину проката
для изготовления заготовки. Потери на зажим заготовки lЗАЖ.=80 мм. Заготовку
отрезают на механической ножовке. Это самый производительный и дешёвый способ.
Длину торцевого обрезка проката
определяем из соотношения:
, (6)
где d - диаметр сечения заготовки,
d=75 мм.
Число заготовок, исходя из принятой
длины проката по стандартам, определяется по формуле:
, (7)
где LПР - длина выбранного проката.
При длине проката 4 м.:
При длине проката 7 м.:
Остаток длины (некратность)
определяется в зависимости от принятой длины проката.
(8)
(9)
Из проката длиной 4 м.:
Из проката длиной 7 м.:
Из расчётов на некратность следует,
что можно использовать как прокат длиной 7 м, так и прокат длиной 4 м. Будем
использовать прокат длиной 4м.
Потери материала на зажим при
отрезке по отношению к длине проката составят:
(10)
Потери материала на длину торцевого
обреза проката в процентном отношении к длине проката составят:
(11)
Общие потери к длине выбранного
проката:
(12)
Расход материала на одну деталь с
учётом всех технологических неизбежных потерь определяем по формуле:
(13)
Коэффициент использования материала:
(14) 
Стоимость заготовки из проката:
, (15)
где СМ - цена 1 кг материала
заготовки;
Сотх. - цена отходов материала.
Полная стоимость вычисляется как:
(16)
где Соб - ориентировочная стоимость
обработки;
(17)
где Суд - удельные затраты на снятие
1кг стружки;
Ко - коэффициент обрабатываемости;
Вариант 2: Заготовка изготовлена
методом горячей объёмной штамповки на горизонтально-ковочной машине (ГКМ).
Степень сложности С1. Точность изготовления поковки - класс 1. Группа стали М1.
Объем заготовки определяем согласно
размерам, определенным при ее конструировании, для этого надо условно разбить
фигуру заготовки на отдельные простые элементы и проставить на них размеры с
учётом плюсовых допусков (рисунок 3).
Рис. 1. Заготовка
Объём заготовки определяем как сумму
объёмов её отдельных элементов:
Общий объём заготовки:
(18)
Масса штампованной заготовки:
;
.
Принимая неизбежные технологические
потери (угар, облой и так далее) при горячей объёмной штамповке равным 10%,
определим расход материала на 1 деталь:
(19)
Коэффициент использования материала
на штампованную заготовку:
Стоимость штампованной заготовки:
Найдем полную стоимость:
Годовая экономия материала от
выбранного варианта изготовления заготовки:
, (20)
где 
- вес заготовки из проката;
- вес заготовки изготовленной
методом горячей объёмной штамповки.
Экономический эффект изготовления
заготовки из штамповки:
, (21)
Таблица 2 - Экономические
показатели.
|
Показатели
|
Вариант
1
|
Вариант
2
|
|
КИ.М.
|
0,3
|
0,75
|
|
Стоимость
заготовки, руб.
|
1043,94
|
329,88
|
Технико-экономические расчёты показывают, что
заготовка, полученная методом горячей объёмной штамповки на ГКМ, более
экономична на основании чего применение ее считаю целесообразным.
.4 Разработка маршрута механической обработки
детали. Выбор технологического оборудования
Технологический процесс - часть
производственного процесса, содержащая действия, по изменению и последующему
определению состояния предмета производства.
Технологический процесс непосредственно связан с
изменением, размеров, форм и свойств обрабатываемой детали.
Проектирование технологического процесса
изготовления детали «Кольцо» начинаем анализа исходных данных и выбора
технологического оборудования.
Таблица 3 - Карта исходных данных
|
п\п
|
Поверхность
|
Шероховатость
Rа, мкм
|
Операция
|
Технические
требования
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
|
1
|
Ø164
|
5
|
Токарная:
черновая; чистовая.
|
|
|
2
|
Ø125
|
5
|
Токарная:
черновая; чистовая.
|
|
|
3
|
Ø76
|
5
|
Токарная:
черновая; чистовая.
|
|
|
4
|
Ø44,399*
|
0,2
|
Токарная:
черновая; чистовая.
|
Базовая
поверхность
|
|
5
|
Ø140+0,04
|
0,4
|
Токарная
|
Радиальное
биение относительно базовой поверхности «Б».
|
|
6
|
45
|
5
|
Токарная
|
|
|
7
|
70
|
5
|
Токарная
|
|
|
8
|
5
|
5
|
Токарная
|
Торцевое
биение относительно базовой поверхности «Б».
|
|
9
|
Канавка
2х0,5
|
5
|
Токарная
|
|
|
10
|
0,5х45º; 1х45º
|
5
|
Токарная
|
|
|
11
|
R16
(3 паза)
|
5
|
Фрезерная
|
|
|
12
|
3
отв. 10,5; 3 отв. 16,5
|
5
|
Сверлильная
|
Допуск
расположения центра отверстия относительно базовой поверхности «Б»
|
|
13
|
3
отв. М8
|
5
|
Слесарная
|
|
Выбор оборудования производим исходя из
технологических возможностей станков и их технических характеристик.
Выбор модели станка, прежде всего, определяется
его возможностью обеспечить точность размеров и формы, а также качество
поверхности изготовляемой детали. Если эти требования можно обеспечить
обработкой на различных станках, определенную модель выбирают из следующих
соображений:
Соответствие основных размеров станка габаритам
обрабатываемых деталей, устанавливаемых по принятой схеме обработки;
Соответствие станка по производительности
заданному масштабу
производства;
Возможность работы на оптимальных режимах резания;
Соответствие станка по мощности;
Возможность механизации и автоматизации
выполняемой обработки;
Наименьшая себестоимость обработки;
Реальная возможность приобретения станка;
Необходимость использования имеющихся станков.
Выбор станочного оборудования является одним из
важнейших задач при разработке технологического процесса механической обработки
заготовки, от правильного его выбора зависит производительность изготовления
детали, экономическое использование производственных площадей, электроэнергии и
в итоге себестоимости изделия.
Оборудование на проектируемом участке должно
быть по возможности универсальным.
Выбор режущего инструмента осуществляется в
зависимости от содержания операций, выбранного оборудования и по возможности из
стандартного режущего инструмента.
Так для токарной обработки выбираем
универсальный токарно-винторезный станок 16К20, для фрезерной -
вертикально-фрезерный станок 676П, для обработки отверстий -
вертикально-сверлильный станок 2Н125. Термическую обработку детали будем
проводить в печи СНО. Технические характеристики оборудования приведены в
таблице 4.
Таблица 4 - Технические характеристики
оборудования
|
п\п
|
Модель
оборудования
|
Диапазон
частот вращения n мин-1
|
Мощность,
кВт
|
Габариты
станка, мм
|
Масса
станка, кг
|
|
1
|
16К20
|
12,5
- 2000
|
10
|
1710Û1750
|
4000
|
|
2
|
676П
|
63
- 2040
|
2,2
|
1215Û1780
|
910
|
|
3
|
2Н125
|
31,5-2000
|
4,5
|
790Û890
|
900
|
|
4
|
Печь
СНО 34,2/И2
|
-
|
30
|
1200Û1380
|
1950
|
.5 Выбор средств технологического оснащения
Таблица 5 Оборудование, оснастка, инструмент
|
№
п/п
|
Операция
|
Наименование
приспособления
|
Наименование
и модель оборудования
|
Наименование
инструмента
|
Наименование
контрольно-измерительного инструмента
|
|
005
|
Токарная
Черновая
|
Патрон
3-х кулачковый ГОСТ 2571-71
|
Токарный
станок 16К20
|
Резец
проходной упорныйТ15К6; Резец подрезной Т15К6; Резец расточной Т16К6
|
Штангенциркуь
ШЦ II-250-0,05 ГОСТ 166 - 80
|
|
010
|
ТО
|
|
Печь
СНО 34,2/И2
|
|
Твердомер
|
|
015
|
Токарная
чистовая
|
Патрон
3-х кулачковый ГОСТ 2571-71
|
Токарный
станок 16К20
|
Резец
проходной упорныйТ15К6; Резец подрезной Т15К6; Резец расточной Т16К6 Притир
|
Штангенциркуь
ШЦ II-250-0,05 ГОСТ 166 - 80; Калибр конусный Морзе №5
|
|
020
|
Фрезерная
|
Оправка
для крепления фрезы; Комплект прижимов
|
Фрезерный
станок 676П
|
Фреза
концевая Р6М50 Ø32
ГОСТ
19265-85
|
Размер
обеспечивается инструментом
|
|
025
|
Сверлильная
|
Оправка
для крепления инструмента; Патрон 3-х кулачковый ГОСТ 2571-71; Кондуктор
|
Станок
вертикально-сверлильный 2Н125
|
Сверла
Р6М5 Ø7;
Ø10,5 ГОСТ
10902-90; Цековка Р6М5 Ø16,5
|
Калибр-пробка
Ø10,5Н14
|
|
030
|
Слесарная
|
Тиски
слесарные
|
|
Набор
метчиков №1 и №2 М8х1-7Н; Набор клейм
|
Размер
обеспечивается инструментом
|
.6 Расчет и определение промежуточных припусков
Исходные данные: Заготовка - поковка.
Рассчитаем припуски на примере поверхности Ø75-0.74.
Последовательность обработки данной поверхности, оборудование, установка
приведены в таблице 6.
Таблица 6 - План обработки поверхности
|
№
|
Методы
обработки поверхности
|
№
операции
|
Оборудование
|
Инструмент
|
Установка
заготовки
|
|
1
|
Точение:
черновое; чистовое.
|
005
|
16К20
|
Резец
проходной Т15К6
|
В
патроне ГОСТ 2571-71
|
.6.1Расчет припусков по переходам
Определим элементы припуска rо
и eуст
(22)
где ρсм -
кривизна смещения;
ρкор - кривизна коробления;
ρц - кривизна центровки.
(23)
Dк=1,5мкм/мм[1,c.180,табл. 1 ]
Величина отклонения расположения
заготовки центровки
(24)
где dз - допуск на поверхности,
используемые в качестве базовых на токарных операциях: dз =1,3 мм.
Суммарное отклонение расположения
Погрешность установки заготовки в
патроне: ε2=ε3=100 мкм
[2,с.139,табл.6 ]
Остаточное суммарное расположение
заготовки после черновой обработки:
(25)
где Ку - коэффициент уточнения [6,с.
190]: для перехода II Ку =0,06; для перехода III Ку =0,04.
ρII= Ку2×ρо= 906×0,06 = 54,4
мкм
ρIII= Ку3×ρо= 906×0,04 = 36,4
мкм
Минимальные припуски:
(26)
Промежуточные расчетные размеры по
обрабатываемым поверхностям:
dmini-1=di min +2Zmini (27)minIII =
163,260 (мм)minII
= 163,260+0,345=163,605 (мм)minI
= 163,605+2,545=166,150 (мм)maxi
= di min +Tdi (28)maxIII = 163,260+0,740=164 (мм)maxII =
163,605+1,2=164,805 (мм)
d
maxI = 166,150+2,5 = 168,650 (мм)
Минимальные
припуски:
2Zmini = di-1 min - di min (29)
2ZminII
= 166,150 - 163,605=2,545 (мм)
ZminIII
= 163,605 - 163,260=0,345 (мм)
Максимальные
припуски:
2Zmaxi= di-1 max - di max (30)
2ZmaxII
= 168,650 - 164,805=3,845 (мм)
ZmaxIII
= 164,805 - 164 =0,805 (мм)
Проверка
результатов расчёта:
Zmaxi
- 2Zmini = TDi - TDi-1 - условие проверки (31)
ZmaxII
- 2ZminII = 3,845 - 2,545 = 1,3- TDI =2,5 - 1,2 = 1,3
ZmaxIII
- 2ZminIII =0,805 - 0,345 =0,46- TDII = 1,2 - 0,74 = 0,46
Результаты
расчетов (таблица 7) показывают, что расчёт припусков выполнен верно.
Таблица
7 - Результаты расчетов припусков
|
Переход
|
Квалитет
|
Элементы
припуска, мкм
|
Tdi
, мкм
|
Предельные
размеры, мм
|
Предельные
припуски, мм
|
|
|
Rzi
|
hi
|
ρi
|
εустi
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dmin
|
dmax
|
2Zmin
|
2Zmax
|
|
I
|
Поковка
IT16
|
160
|
200
|
906
|
--
|
2500
|
166,150
|
168,650
|
-
|
-
|
|
II
|
IT12
|
50
|
50
|
54
|
100
|
1200
|
163,605
|
164,805
|
2,545
|
3,845
|
|
III
|
IT7
|
5
|
5
|
36
|
100
|
740
|
163,260
|
164
|
0,345
|
0,805
|
На остальные поверхности припуски назначаем
табличным методом. Результаты занесем в таблицу 8.
Таблица 8 Припуски на механическую обработку
|
п\п
|
Поверхность
|
Шероховатость
Rа, мкм
|
Операция
|
Припуск,мм
|
Допуск,мм
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
1
|
Ø164
|
5
|
Токарная:
черновая; чистовая.
|
3,8
0,8
|
2,5
1,2
|
|
2
|
Ø76
|
5
|
Токарная:
черновая; чистовая.
|
3,0
0,8
|
0,8
0,25
|
|
3
|
Ø44,399*
|
0,2
|
Токарная:
черновая; чистовая.
|
2,5
0,6 0,03
|
0,8
0,25 0,012
|
|
4
|
70
|
5
|
Токарная:
черновая; чистовая.
|
3,0
0,8
|
0,8
0,25
|
|
5
|
25
|
5
|
Токарная:
черновая; чистовая.
|
2,5
0,6
|
0,8
0,25
|
Рис. 2. Схема расположения припусков
.7 Расчет режимов резания
.7.1 Расчет режимов резания на токарную операцию
Произведем расчет режимов резания при наружном
продольном точении поверхности 76.
Исходные данные:
Деталь - кольцо
Материал - сталь ХВГ (dв
= 860 Мпа)
Заготовка - поковка
Обработка - токарная
Тип производства - серийное
Приспособление - патрон трехкулачковый ГОСТ
2571-71
Смена детали - ручная
Жесткость станка - средняя
Операция по обработке Ø76
включает в себя два технологических перехода: I - черновое точение, II -
чистовое точение.
Для обработки выбираем резец токарный проходной:
Державка: h=20; b=20; L=140.
Пластина: Т15К6 φ=45˚,φ1
=8˚, λ=0 α=11˚ .
Данные оборудования:
Модель -16К20
Мощность 10 кВт
Число скоростей шпинделя 22
Частота вращения шпинделя 12,5-2000 об/мин
Подача суппорта:
Продольная 3-1200 мм/мин
Поперечная 1,5-600 мм/мин
Число ступеней подач: б/с
Глубина резания: для черновой обработки
t1=1,5мм; для чистовой - t2= 0,4 мм.
Подача: для черновой обработки S1=0,46; для
чистовой - S2= 0,25 мм/об [3 ,с.268, табл. 14].
Расчётная скорость резания [3, c.265]:
, (32)
где CU - поправочный коэффициент; CU
= 420 [3,c.269,табл.17];- стойкость, мин; Т= 90 мин; - глубина резания, мм;,x
,y - показатели степени; m= 0,2, x= 0,15, y= 0,2, [3, c.269, табл.17];-
поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания [3,c.282]:
, (33)
где KMU - коэффициент, учитывающий
качество обрабатываемого материала [3,c.261,табл.1];ПU - коэффициент,
учитывающий состояние поверхности заготовки;ПU = 1.0 [3, c.263, табл.5];ИU -
коэффициент, учитывающий материал инструмента; ИU = 1.0 [6, c.263, табл.6];
, (34)
где KГ - коэффициент,
характеризующий группу стали по обрабатываемости; KГ = 1,0 [6,c.262,табл.2];
sв
- предел прочности; - показатель степени; nU = 1,0 [6, c.262, табл.2];
(м/мин)
м/мин.
Частота вращения шпинделя:
, (35)
где V - расчётная скорость резания,
м/мин;
Для чернового точения:
= 
;
Для чистового:
= 
Корректировка режимов резания по
паспортным данным станка: фактическая частота вращения шпинделя:
= 600 об/мин;= 800 об/мин.
Фактическая скорость резания будет:
= 
= 
Главная составляющая силы резания:
= 
(36)
где CP - поправочный коэффициент; CP
= 300 [3, c.273, табл.22]; , y, n - показатели степени; x= 1,0, y= 0,75, n=
-0,15 [3, c.273, табл.22];- поправочный коэффициент
=Kмр×Kjp×Kgp×Klp×Krр (37)
- поправочный коэффициент на
качество обрабатываемого материала [3,c.264,табл.9]; = 
(38)
где sв - предел прочности;- показатель степени; n =
0,75 [3,c.264,табл.9];jp, Kgp, Klp, Krр - поправочные
коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части
инструмента на составляющие силы резания: Kjp=0,89
Kgp=1,0 Klp=1,0 Krр = 1,0
[3,c.275,табл.23].
= 
= 
=1388(Н)= 
= 288 (Н).
Мощность резания определяем исходя
из максимальной силы резания по формуле:
(39)
Проверяем, достаточна ли мощность
привода станка:
шп= Nд×h=10×0,75= 7,5 кВт; 3,2< 7,5
Вывод: обработка возможна.
.7.2 Определение режимов резания при
растачивании отверстия
Исходные данные:
Деталь - зубчатое колесо
Материал - сталь ХВГ (dв = 860 Мпа)
Заготовка - поковка
Обработка - токарная
Тип производства - серийное
Станок токарный 16К20
Приспособление - патрон
трехкулачковый ГОСТ 2571-71
Смена детали - ручная
Жесткость станка - средняя
По [2, с.211, таблица 1] устанавливаем
геометрические параметры резца, в соответствии с которыми производится его
заточка: γ
= 15º,
φ
= 70˚,
α
= 10˚,
λ
= 0,
r = 0,5.
Припуск на растачивание отверстия
составляет 2,5мм. Растачивание производится за два технологических перехода.
Назначаем глубину резания для чернового и чистового растачивания: tI = 1мм и
tII= 0,25 мм соответственно.
Рекомендованное значение подачи при
заданных параметрах глубины резания SI = 0,12 мм/об и SII = 0,09мм/об [3,
с.268, таблица 14].
Расчётная скорость резания:
, (40)
где CU - поправочный коэффициент; CU
= 47 [3, c.269, таблица17];- стойкость, мин; Т= 90мин;- глубина резания, мм;,x
,y - показатели степени; m= 0,2, x= 0,15, y= 0,35, [3, c.269, таблица17];-
поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания;
К - коэффициент, учитывающий вид
обработки.
К = 0,9 [3, c.270, таблица17].
, (41)
где KMU - коэффициент, учитывающий
качество обрабатываемого материала:
(42)
где KГ - коэффициент,
характеризующий группу стали по обрабатываемости KГ = 1,0 [6, c.262, таблица
2];
sв
- предел прочности; - показатель степени; nU = 1,0 [6, c.262, таблица 2];
Тогда:
.
ПU - коэффициент, учитывающий
состояние поверхности заготовки;ПU = 1,0 [3, c.263, таблица 5];ИU -
коэффициент, учитывающий материал инструмента; ИU = 1,0 [6, c.263, таблица 6].
Подставляя численные значения
коэффициентов в формулу.
Теперь можем определить скорости
резания при черновом и чистовом растачивании.
(м/мин)
(м/мин)
Зная величины скоростей резания,
определяем частоты вращения шпинделя на первом и втором технологических
переходах.
(мин-1)
(мин-1)
Корректируем значения частот
вращения по паспортным данным станка: nI = 250 (мин-1), nII = 315(мин-1).
Соответственно, фактические скорости
резания будут такими:
= 
(м/мин,)= 
(м/мин).
Главная составляющая силы резания:
= , (43)
где CP - поправочный коэффициент; CP
= 300 [3, c.273, таблица 22]; , y, n - показатели степеней: x=1,0, y = 0,75, n
= - 0,15 [3, c.273, таблица 22];- поправочный коэффициент:
=KMр×Kjp×Kgp×Klp×Krр, (44)
- поправочный коэффициент на
качество обрабатываемого материала [3, c.264, таблица 9];
= 
(45)
где sв - предел прочности;- показатель степени; n =
0,75 [3, c.264, таблица 9].
= 
jp,
Kgp, Klp, Krр - поправочные
коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части
инструмента на составляющие силы резания, величины справочные. Kjp=0,89; Kgp=1,0; Klp=1,0; Krр=1,0 [3, c.275,
таблица23].
Кр = 1,1·0,89·1,0·1,0·1,0 = 0,98= 
= 
Мощность резания:
,
Проверяем, достаточна ли мощность
привода станка:
шп= Nд×h =10×0,75= 7,5 (кВт)
Вывод: обработка возможна.
.7.3 Определение режимов резания при
фрезеровании
Исходные данные:
Деталь - кольцо
Материал - сталь ХВГ (dв = 860 Мпа)
Заготовка - поковка
Обработка - фрезерование пазов
Тип производства - серийное
Станок вертикально-фрезерный 676П
Приспособление - комплект прижимов
Смена детали - ручная
Жесткость станка - средняя
Принимаем: глубина резания t = 12
мм. Инструмент выбираем в зависимости от диаметра обрабатываемого отверстия,
характера материала детали и параметра шероховатости.
По данным [3, с.238, таблица 3] при
фрезерования концевыми и торцевыми фрезами и глубине фрезерования до 5мм
назначаем подачу на зуб фрезы SZ=0,13мм. Слой металл будем удалять за три
технологических прохода по 4мм, t = 4мм.
Скорость резания при фрезеровании
рассчитывается по формуле:
, (46)
где CV - коэффициент для расчета
скорости резания;- диаметр фрезы;
Т - стойкость инструмента;- глубина
резания;- подача на зуб;
В - ширина снимаемого
слофрезерованияя;- число зубьев фрезы;
Кv - поправочный коэффициент при
расчетах скорости резания.
(47)
где KMV - коэффициент учитывающий
свойства материала;ПV - коэффициент учитывающий качество
поверхности;коэффициент учитывающий материал инструмента.
Коэффициенты - величины справочные.
Их значения принимаем по [3,с.287,таблица 39]. KMV =0,95, KПV =1,0, KUV =1,0.
КV = 0,95·1,0·1,0 = 0,95
Значения коэффициентов: q, x, y, u,
p и m также принимаем по [3,с.287,таблица 39]. СV = 41,0, q = 0,25, x = 0,1, у
= 0,4, u = 0,15, p = 1, m = 0,2.
Подставляя в форму 46 численные
значения, определяем скорость резания.
Определим частоту вращения фрезы.
(48)
Корректируем частоты вращения фрезы
по паспорту станка: n=31,5 мин-1. Соответственно, фактические скорости резания
будут такими:
(49)
Рассчитаем силу резания.
(50)
Также, как и при расчете скорости
резания, значения коэффициентов и показателей степеней возьмем из справочника,
а именно, [3,с.291,таблица 41]. СP=82,5, х=0,95, у=0,8, u=1,1, q=1,1, w=0,
KMP=1,0.
Зная силы резания, определим
мощность резания по формуле:
(51)
Определим мощность на шпинделе
станка.
СТ=2,2
0,75=1,65 (кВт)
Вывод: обработка возможна.
.7.4 Определение режимов резания при
сверлении
Исходные данные:
Деталь - кольцо
Материал - сталь ХВГ (dв = 860 Мпа)
Заготовка - поковка
Обработка - сверление отверстий
Тип производства - серийное
Станок вертикально-сверлильный 2Н125
Приспособление - кондуктор
Смена детали - ручная
Жесткость станка - средняя
При сверлении глубина резания
определяется по формуле:
= 0,5·D, (52)
где D - диаметр сверла и,
соответственно, составит t = 3,5мм.
При сверлении отверстий без
ограничивающих факторов по [3, с. 277, таблица 25)]выбираем II группу подач и
принимаем значение S = 0,15мм/об.
Скорость резания при сверлении
определяем так:
, (53)
где: CV - коэффициент, а m ,x ,y -
показатели степени при сверлении. CV = 9,8, q = 0,4, у = 0,5, m= 0,2, [3,
c.279, таблица28];- стойкость, мин; Т= 60мин;- глубина резания, мм;-
поправочный коэффициент на фактические условия резания.
= KMv·KИv·Klv, (54)
где: KMv - коэффициент, учитывающий
свойства обрабатываемого материала. Он нам уже известен: KMv=0,87;Иv -
коэффициент на инструментальный материал. Принимаем его по [3, с.263, таблица
6]. KИv=1,0.- коэффициент, учитывающий глубину сверления. По [3, с.280, таблица
31]. KИv=1,0.
Подставляем значения коэффициентов в
формулу:
= 0,87·1,0·1,0 = 0,87
Найдем скорость резания:
По известному значению скорости
резания определим частоту вращения шпинделя по формуле:
(мин-1)
Корректируем значение частоты
вращения по паспортным данным станка и принимаем n = 250 (мин-1).
Следовательно, фактическая скорость
резания составит:
(м/мин)
При расчетах режимов резания при
сверлении в качестве усилий резания определяют крутящий момент Мкр и осевую
силу Ро. Крутящий момент определяется по формуле:
Мкр = 10·См·Dq·sy·Kp , (55)
где: CМ = 0,345; q и y - показатели
степени при сверлении: q = 2, у = 0,8, [3, c.281, таблица 32];- диаметр сверла;
D = 7мм;- подача, мм; s = 0,15мм;
Кр - коэффициент, учитывающий
фактические условия обработки и равный Кмр; Кмр = 0,75 [3, с.264, таблица 9].
Мкр = 10·0,345·72·0,150,8·0,75 =
27,8(Н/мм)
Осевая сила резания:
Ро = 10·Ср·Dq·sy·Kp, (56)
где: CР = 68; q и y - показатели
степени при сверлении: q = 1,0, у = 0,7, [3, c.281, таблица 32];
Ро = 10·68·7·0,150,7·0,75 = 946(Н)
Зная величину крутящего момента,
найдем мощность резания:
(57)
.
.8 Расчет норм времени
.8.1 Расчет основного
технологического времени
Основное (технологическое) время То
на каждой операции определяется по формуле:
То = Lp.x
× i / (nст
× sст),
(58)
где Lp.x - расчетная длина рабочего
хода режущего инструмента, т.е. путь, проходимый режущим инструментом в
направлении подачи, мм;- число рабочих ходов режущего инструмента;ст - частота
вращения шпинделя станка, принятая по паспорту станка,об/мин;ст - подача по
паспортным данным станка, мм/об.
Определим основное (технологическое)
время по каждой операции.
Таблица 9 - Расчет основного времени
по операциям
|
№
п/п
|
Маршрут
обработки
|
Расчет
основного времени
|
1
Точение Ø164:
черновое чистовое 
2 Точение
Ø76:
черновое чистовое 
3 Точение
Ø125:
черновое чистовое 
4 Растачивание
отв. Ø44,399:
черновое чистовое притирка 
|
 (справ.)
|
5 Растачивание
Ø140+0,04: 
6 Размер
70: черновое чистовое 
6 Размер
45 
|
|
7
|
Фрезерование
пазов
|
|
|
8
|
Сверление
отверстий
|
|
|
8
|
Нарезание
резьб
|
 (справ.)
|
Общее основное (технологическое) время по всем
операциям определяем по формуле:
(59)
То = 18(мин)
.8.2 Расчет вспомогательного времени
Вспомогательное время Тв на обработку
заготовки зависит от степени механизации, массы заготовки и других элементов,
выполняемых на данной операции. Вспомогательное время, связанное с механической
обработкой поверхностей на металлообрабатывающих станках согласно
общемашиностроительным нормам:
для точения Тв = 20 мин;
для фрезерования Тв=20мин;
для сверления и нарезания резьб Тв =
20мин.
Суммарное вспомогательное время по
всем операциям составит:
(60)
ТВ = 20+20+20 = 60(мин)
.8.3 Расчет времени на обслуживание
рабочего места
Время на техническое обслуживание
рабочего места ТТ.О., затрачиваемое на установку, снятие и замену затупившихся
режущих инструментов, смазывание и подналадку станка, уборку стружки в процессе
работы и т.д. определяем по формуле:
ТТ.О. = (То + Тв) × (а Т.О./
100), (61)
где аТ.О. - время на техническое
обслуживание рабочего места (3%) от оперативного времени, которое выбирается по
нормативным таблицам в зависимости от типа производства.
ТТ.О. = (18 + 60)·0,03 = 2,34(мин)
.8.4 Расчет времени на отдых и
физические потребности
Время на отдых и физические
потребности определяем по формуле:
То.п = (То + Тв) × (ао.п / 100),
(62)
где ао.п - время на отдых и
физические потребности (1,5%) от оперативного времени, которое выбирают по
нормативным таблицам.
То.п = (18 + 60)·0,015 = 1,17 (мин)
.8.5 Расчет штучного времени на
изготовлении детали
Штучное время для изготовления
детали «шестерня» составит:
Тш = То + Тв + ТТ.О. + То.п (65)
Таким образом, получаем:
Тш =18 + 60 + 2,34 + 1,17 =
81,5(мин) =1,4(ч)
2. Конструкторская часть
.1 Описание конструкции
приспособления
Выбор станочного оборудования
является одним из важнейших задач при разработке технологического процесса
механической обработки заготовки, от правильного его выбора зависит
производительность изготовления детали, экономическое использование
производственных площадей, электроэнергии и в итоге себестоимости изделия.
Оборудование должно быть, по
возможности, универсальным. Выбор его производим исходя из технологических
возможностей станков и их технических характеристик. Так, в качестве
оборудования для обработки отверстий выбираем вертикально-сверлильный станок
2Н125.
Станочные приспособления, как
правило, используются с целью снижения трудоемкости изготовления деталей. Одни
приспособления разрабатываются с целью уменьшения количества переустановок
деталей при обработке, другие - с целью повышения производительности за счет
унификации. Применение, как тех, так и других позволяет в конечном результате
снизить затраты на изготовление детали и, соответственно общую себестоимость.
Станочные приспособления должны
иметь размерную точность. Погрешности базирования и закрепления, возникающие
при установке заготовок в приспособлениях, должны быть сведены к минимуму. Для
возможности использования полной мощности станка на черновых операциях
приспособления должны иметь повышенную жесткость. В то же время конструкция
приспособления должна обеспечивать получение высокой точности на чистовых
операциях.
Для закрепления детали на
сверлильной операции предлагаю использовать трехкулачковый патрон с
пневматическим зажимом, в качестве специального приспособления при обработке
отверстий - кондуктор (рис. 2).
Рисунок 2. «Приспособление»
Деталь устанавливается на столе
станка 2Н125 в трехкулачковом патроне с пневматическим зажимом. Выполняется
одно отверстие Ø7+0,12.
Затем
устанавливается кондуктор - 1. Кондуктор базируется по Ø144+0,04
детали
и фиксируется фиксатором - 2.
.2 Расчет зажимного усилия
приспособления
Усилие зажима детали в патроне
должно таковым, чтобы при сверлении отверстий её (деталь) не вырвало из
приспособления усилием резания на данной операции.
В качестве исходных данных для
расчетов используем данные из раздела 1.7.4.
Требуемое усилие определим по
формуле:
, (66)
где: K - коэффициент запаса;-сила
резания, Н;= 0,35 - коэффициент трения на рабочих поверхностях кулачков;, мм -
диаметр (размер) обрабатываемой поверхности;, мм - диаметр (размер) зажимаемой
поверхности.
К=Ко·К1·К2·К3·К4·К5, (67)
где: Ко=1,5 - гарантированный
коэффициент запаса;
К1=1,0 - коэффициент учитывающий
состояние поверхности заготовки;
К2=1,05 - коэффициент учитывающий
увеличение силы резания в следствии затупления инструмента;
К3=1,2 - коэффициент учитывающий
увеличение силы резания при прерывистом резании;
К4=1,0 - коэффициент непостоянства
зажимного усилия;
К5=1,0 - степень удобства
расположения рукояток.
К=1,5·1·1,05·1,2·1,0·1,0=1,89
По ГОСТ 12.20.099-79 минимальный
запас надежности закрепления К=2,5.
Диаметр поршня найдем из формулы:
, (68)
, (69)
где р = 0,4 МПа - давление сжатого
воздуха.
В соответствии с ГОСТ 15608 - 81 из
размерного ряда диаметров встроенных пневмоцилиндров выбираем D = 70 мм.
.3 Расчет приспособления на точность
Расчет точности обработки
производится с целью определения условия - будет ли разрабатываемая конструкция
специального приспособления обеспечивать точность обработки, требуемую по
техпроцессу.
В основе расчета используют условие:
∆Σ ≤ T, (70)
где ∆Σ - суммарная
погрешность обработки;
Т - допуск на проверяемый размер.
Если условие выполняется, то
точность обработки считается удовлетворительной.
Проверим точность установки детали
«кольцо» в приспособлении.
Суммарная погрешность обработки ∆Σ складывается
из большого числа систематических и случайных погрешностей.
∆Σ= ∆Σ’+ ∆Σ”, (71)
где ∆Σ’ - погрешность
первого рода, равны произведению коэффициента K1, зависящего от точности
выполняемого параметра, на величину погрешности ∆МО , равную величине
средней экономической точности применяемого метода обработки;
∆Σ”- погрешности
второго рода. К ним относятся:
погрешность применяемого метода
обработки ∆МО;
погрешность от геометрической
неточности применяемого оборудования ∆с;
погрешность от неточности
изготовления режущего инструмента и его износа ∆и;
погрешность измерения ∆изм;
погрешности, связанные с установкой ∆уп;
погрешности базирования ∆БП.
Таким образом, подставляя все
значения погрешностей в формулу нахождения суммарной погрешности и учитывая
существование двух способов её нахождения, получаем:
Расчет вероятностным методом:
(72)
Расчет по предельным значениям:
∆Σ=(K1×
∆мо)2+
∆c2+ ∆и2+ ∆изм+ ∆уп+ ∆бп (73)
Значения погрешностей возьмем из
таблиц [6] и из рабочих чертежей детали и приспособления.
∆Σ=(0,45· 0,25)2+ 0,022+
0,022+ 0,012+ 0,032+ 0,022 = 0,015(мм)
Таким образом, суммарная погрешность
установки детали в приспособлении, рассчитанная, как вероятностным методом, так
и по предельным размерам не превышает допуска расположения отверстий
относительно базовой поверхности 0,125мм в радиальном и 0,25мм в диаметральном
отношении соответственно. Следовательно, приспособление спроектировано верно.
.4 Расчет экономической
эффективности приспособления
Экономическая эффективность
приспособления в общем виде может быть представлена следующим образом:
Э = (Тб.п. - Тс п.)·ат·N, (74)
где Тб.п.и Тс п соответственно время
изготовления одной детали без приспособления и с применением приспособления,
Тб.п. = 24мин (по базовому технологическому процессу, Тс п=18мин (по
прогрессивному технологическому процессу);
ат - минутная тарифная ставка на
изготовление одной детали;- количество деталей, обрабатываемых в одном
приспособлении в течении года, N = 10000шт.
Подставляя значения в формулу 14,
получим:
Э = (24 - 18)·1,43·10000 = 85800
(руб)
Следовательно, экономическая
эффективность приспособления составляет 85800 рублей в год.
.5 Проектирование специального
мерительного инструмента
В качестве примера произведем
расчеты исполнительных размеров калибра - пробки для размера 10,5+0,43 .
Для расчетов воспользуемся
справочными данными [4].
Для отверстий диаметрами до 180мм
исполнительные размеры калибров - пробок рассчитываются по формулам:
(75)
(76)
где Dmin и Dmax соответственно
минимальный и максимальный диаметры отверстия, Z и Н - допуски и предельные
отклонения, используемые в расчетах. Согласно [4, с.14, таблица 4] для 14
квалитета Z = 32мкм, Н = 18мкм. Подставляем значения формулы и получаем:
Предельные отклонения также
назначаем по [4, с.14, таблица 4]. Для проходной и непроходной сторон калибра -
пробки Ø10,5Н14 они
принимаются равными (-Н). Т.е. (-0,018)мкм.
3. Экономическая часть
Себестоимость - Себестоимость
продукции - текущие затраты предприятия на производство и реализацию продукции,
выраженные виде денежной формы.
Налоговый кодекс Российской
Федерации под расходами признаёт обоснованные и документально подтверждённые
затраты (убытки), осуществлённые (понесённые) налогоплательщиком.
Под обоснованными расходами
понимаются экономически оправданные затраты, оценка которых выражена в денежной
форме.
Под документально подтверждёнными
расходами понимаются затраты, подтверждённые документами, оформленными в
соответствии с РФ, либо с документами, оформленными в соответствии с обычаем
делового оборота, применяемыми в иностранном государстве, на территории
которого были произведены соответствующие расходы и (или) документами, косвенно
подтверждающими произведённые расходы (таможенные декларации, приказы о
командировке, проездные документы, отчёты о выполненной работе в соответствии с
договором).
Расходами признаются любые затраты
при условии, что они произведены при осуществлении деятельности, направленной
на получение дохода.
Расходы в зависимости от их
характера, а так же условия осуществления и направления деятельности
налогоплательщика подразделяются на расходы, связанные с производством и
реализацией, и вне реализационные расходы.
Расходы, связанные с производством и
реализацией, включают в себя:
расходы, связанные с изготовлением,
производством, хранением и доставкой товаров, выполнением работ, оказанием
услуг, приобретением и (или) реализацией товаров (работ, услуг, имущественных
прав);
расходы на содержание и
эксплуатацию, ремонт и техническое обслуживание основных средств и иного
имущества, а так же на поддержание их в исправном (актуальном) состоянии;
расходы на освоение природных
ресурсов;
расходы на научные исследования и
опытно - конструкторские разработки;
расходы на обязательное и
добровольное страхование;
прочие расходы, связанные с
производством или реализацией.
Расходы, связанные с подразделением
на:
материальные расходы;
расходы на оплату труда;
сумма начисления на амортизацию;
прочие расходы.
По последовательности формирования
себестоимости единицы продукции различают технологическую, цеховую,
производственную и полную себестоимость. Для экономической оценки вариантов
новой техники и выбора наиболее эффективного из них, исчисляется
технологическая (оперативная) себестоимость. В её состав входят основные и
вспомогательные материалы, за исключением возвратных отходов, основная
заработная плата, дополнительная зарплата, обязательное страхование, платежи,
топливо и энергия, расходы на технические цели, расходы по подготовке
производства, расходы по содержанию и эксплуатации производства.
Цеховая себестоимость образуется из
всех текущих затрат цеха на производство единицы продукции.
В производственную себестоимость,
помимо производственных затрат цехов, включаются расходы по общему управлению
предприятия (зараб. профессион. управл., амартиз. и текущий ремонт зданий
производственного назначения).
Себестоимость является базой для
установления цен и составляет, как правило, наибольшую часть в составе цен.
Себестоимость является важнейшим показателем при соизмерении затрат в различных
вариантах технических решений.
.1 Расчет материальных затрат
К материальным расходам в частности
относятся некоторые затраты:
на приобретение сырья и/или
материалов, используемых в производстве товаров (выполнение работ, оказание
услуг). И/или образующих их основу. Либо являющихся необходимыми компонентами
при производстве товаров (выполнение работ, оказание услуг).
на приобретение материалов,
используемых для упаковки и иной подготовки произведённых и/или реализуемых
товаров, включая предпродажную подготовку на другие производственные и
хозяйственные нужды (проведение испытаний контроля, содержания, эксплуатацию
основных средств и иные подобные цели).
на приобретение инструментов,
приспособлений, инвентаря, приборов, лабораторного оборудования, спецодежды и
других средств индивидуальной и коллективной защиты, предусмотренных
законодательством РФ, и другого имущества, не являющегося амортизир.
имуществом. Стоимость такого имущества включается в состав материальных
расходов в полной сумме по мере ввода его в эксплуатацию.
на приобретение комплексных изделий,
подвергающихся монтажу и/или полуфабрикатов, подвергающихся дополнительной
обработке.
на приобретение топлива, воды,
энергии, всех видов расходуемых на тех. цели, выработку (с том числе
производственные нужды) всех видов энергии, отопление зданий, а так же расходы
на производство и/или приобретение мощности. Расходы на трансформацию и
передачу энергии.
на приобретение работ и услуг
производственного характера, выполняемых сторонними организациями или
индивидуальными предпринимателями. А так же на выполнение этих работ (оказание
услуг) структурными подразделениями налогоплательщика.
связанные с содержанием и
эксплуатацией основных средств иного имущества природоохранного назначения, в
том числе и расходы, связанные с содержанием и эксплуатацией очистных сооружений,
фильтров и других природоохранных объектов. Расходы на захоронение экологически
опасных отходов. Расходы на приобретение услуг сторонних организаций по приёму,
хранению и уничтожению экологически опасных отходов, очистки сточных вод,
формирование санитарно защищённых зон в соответствии с действующими
государственными санитарно - эпидемиологическими правилами и нормативами
запредельно допустимых выбросов (сбросы загрязняющих веществ в природную среду
и другие аналогичные расходы).
Таблица 10 - Расчет материальных
затрат
|
№
п/п
|
Наименование
используемых материалов
|
Масса,
кг
|
Цена
1 шт, руб
|
Стоимость,
руб
|
|
1
|
Сталь
ХВГ ГОСТ 5950-2000
|
4,1
|
329,88
|
329,88
|
|
Вспомогательные
материалы
|
|
2
|
СОЖ
|
12,0кг
|
17,90
|
214,80
|
|
3
|
Масло
машинное
|
2,0кг
|
46,12
|
92,24
|
|
Итого:
|
636,92
|
Расчёт транспортных заготовительных расходов.
Для доставки материалов до места их переработки
используются транспортные организации.
Рассчитываем транспортные заготовительные
расходы по следующей формуле:
ТЗР=∑Мр∙%ТЗР/100 (77)
где: ТЗР - сумма транспортно-заготовительных
расходов в рублях.
∑Мр - сумма материальных расходов в
рублях;
%ТЗР - размер отчислений на ТЗР установленный
предприятием (4)%.
Таким образом, ТЗР=636,92∙0,04=25,48(руб)
Расчёт численности персонала.
Численность промышленного производственного
персонала включает категории работа, участвующих в производстве и составляется
на основе трудоёмкости изготовления изделий, годового объёма производства,
годового фонда времени одного рабочего, баланса рабочего времени.
Таблица 11 - Баланс рабочего времени
|
№
п/п
|
Основной
фонд рабочего времени
|
Кол-во
|
Примечание
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
|
1
|
Календарный
фонд времени, дни
|
365
|
Из
календаря
|
|
2
|
Суммарное
количество выходных и праздничных дней
|
117
|
Из
календаря
|
|
3
|
Номинальный
фонд рабочего времени, дни
|
249
|
п.1
- п.2
|
|
4
|
Плановые
невыходы на работу (всего) - по болезни - отпуска - прочие оплачиваемые
неявки, разрешенные ТК РФ
|
5
28 1,25
|
2%
от п.3 11% от п.3 0,5% от п.3
|
|
5
|
Эффективный
фонд рабочего времени, дни
|
215
|
п.3
- п.4
|
|
6
|
Продолжительность
рабочего дня, час.
|
8
|
Фэ
|
|
7
|
Номинальный
фонд рабочего времени, час
|
1992
|
п.3хп.6
|
|
8
|
Эффективный
фонд рабочего времени, час
|
1720
|
п.5хп.6
|
|
9
|
Коэффициент
использования рабочего времени Кирв
|
0,86
|
п.8/п.7
|
Численность персонала определяется по формуле:
, (78)
где: Тшт - время, затраченное на
производство работ;
П - годовая программа, П = 10000 шт;
Котм-коэффициент
организационно-технических мероприятий, Котм=1,25;
Нр - численность персонала.
Таблица 12 - Численность персонала
|
№
п/п
|
Наименование
профессии
|
Время,
затраченное на производство, час.
|
Численность
персонала
|
|
1
|
Токарь
|
0,50
|
5
|
|
2
|
Токарь
|
0,60
|
5
|
|
3
|
Фрезеровщик
|
0,75
|
7
|
|
4
|
Сверловщик
|
0,40
|
4
|
|
5
|
Слесарь
|
0,50
|
5
|
Расчёт заработной платы.
Заработная плата труда работника -
вознаграждение за труд в зависимости от квалификации работника, сложности,
количества, качества, условия выполнения работы. Кроме того заработная плата
включает в себя: компенсационные выплаты, добавки и надбавки компенсационного
характера (в том числе за работу в условиях, отклоняющихся от нормальных,
работу в особых климатических условиях и на территориях, подвергшихся
радиоактивному загрязнению и иные выплаты компенсационного характера), а также
добавки и надбавки стимулирующего характера (премии и другие поощрительные
выплаты стимулирующие выплаты).
Заработная плата работника обоснованна трудовым
договором в соответствии с системой оплаты труда у данного работодателя.
Система оплаты труда, включая тарифные ставки, должностные оклады, доплаты и
надбави компенсационного характера (в т.ч. за работу в условиях, отклоняющихся
от нормальных), система доплат и надбавок, стимулирующего характера, и система
премирования устанавливаются коллективными договорами, соглашениями, локальными
нормативными актами в соответствии с трудовым законодательством, содержащими
нормы трудового права.
В соответствии со статьёй 12 ФЗ от 24.07.2009
года №212 - ФЗ «О страховых взносах в пенсионный фонд РФ, в фонд Социального
Страхования РФ, в фонд обязательного медицинского страхования и территориальные
Фонды обязательного медицинского страхования» применяются следующие тарифы
страховых взносов:
пенсионный фонд РФ - 22%
фонд социального страхования РФ - 2,9%
федеральный фонд ОМС - 3,1%
терриоториальныйе фонды ОМС - 2%.
В соответствии с ФЗ от 28.10.2009 года №297 ФЗ
«О страховых тарифах на обязательное социальное страхование от несчастных
случаев на производстве и профессиональных заболеваниях на 2010 год т на
плановый период 2011 и 2012 год» страховые взносы на обязательное социальное
страхование от несчастных случаев на производстве и профессиональных
заболеваний выплачиваются страховкой в порядке и по тарифам, которые
установлены федеральным законом от 22 декабря 2005 года №179 ФЗ «О страховых
тарифах на обязательное социальное страхование от несчастных случаев на
производстве и профессиональных заболеваний 2006 года».
В соответствие с данным законом для о
страховании, страховые тарифы на обязательное социальное страхование от
несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний в процентах к
начислению заработной оплаты труда по всем основаниям (доходы) страхования, а в
соответствующих случаях к сумме вознаграждения по гражданскому правовому
договору в соответствие с видами экономической деятельности по классам профессионального
риска.
Заработная плата определяется по формуле:
ЗПосн = ЧТС·Т, (79)
где: ЧТС - часовая тарифная ставка. Для
станочников ЧТС = 94,52руб. (для станочников 5 разряда), ЧТС = 103,97руб. (для
станочников 6 разряда) и ЧТС =86,16руб. для общего персонала (слесарь 5
разряда).
Таблица 13 - Заработная плата
|
Профессия
|
Разряд
|
Трудоемкость,
час
|
ЧТС,
час
|
ЗП,
руб
|
|
|
|
|
единица
|
партия
|
|
Токарь
|
5
|
0,50
|
94,52
|
47,26
|
472600
|
|
Токарь
|
6
|
0,60
|
103,97
|
63,38
|
633800
|
|
Фрезеровщик
|
5
|
0,75
|
94,52
|
70,89
|
708900
|
|
Сверловщик
|
5
|
0,40
|
94,52
|
37,81
|
378100
|
|
Слесарь
|
5
|
0,50
|
86,16
|
43,08
|
43,08
|
|
Итого:
|
262,42
|
2624200
|
Премия рассчитывается по формуле (П):
П = ЗПосн.·30% (80)
Таблица 14 - Расчет премии
|
Профессия
|
Разряд
|
Премия,
руб
|
|
|
1
деталь
|
Партия
|
|
Токарь
|
5
|
14,18
|
141800
|
|
Токарь
|
6
|
19,01
|
190100
|
|
Фрезеровщик
|
5
|
21,68
|
216800
|
|
Сверловщик
|
5
|
11,34
|
113400
|
|
Слесарь
|
5
|
12,92
|
129200
|
|
Итого:
|
79,13
|
791300
|
Расчет районного коэффициента (Кр):
Кр = (ЗПосн + П)·30% (81)
Таблица 15 - Расчет районного коэффициента
|
Профессия
|
Разряд
|
(ЗПосн+
П)
|
Кр,
руб
|
|
|
1
деталь, руб.
|
Партия,
руб.
|
1
деталь
|
|
Токарь
|
5
|
61,44
|
614400
|
18,43
|
184300
|
|
Токарь
|
6
|
82,39
|
823900
|
24,72
|
247200
|
|
Фрезеровщик
|
5
|
27,71
|
277100
|
8,33
|
83300
|
|
Сверловщик
|
5
|
79,15
|
791500
|
14,76
|
147600
|
|
Слесарь
|
5
|
56,00
|
560000
|
16,80
|
168000
|
|
Итого:
|
83,04
|
830400
|
Расчет дополнительной заработной платы (ЗПдоп)
ЗПдоп = (ЗПосн + П + Кр)·16% (82)
Таблица 16 - Расчет дополнительной заработной
платы
|
Профессия
|
Разряд
|
(ЗПосн+
П + Кр)
|
ЗПдоп,
руб
|
|
|
1
деталь, руб.
|
Партия,
руб.
|
1
деталь
|
Партия
|
|
Токарь
|
5
|
79,87
|
798700
|
12,78
|
127800
|
|
Токарь
|
6
|
107,11
|
1071100
|
17,14
|
171400
|
|
Фрезеровщик
|
5
|
36,04
|
360400
|
5,76
|
57600
|
|
Сверловщик
|
5
|
93,91
|
939100
|
15,03
|
150300
|
|
Слесарь
|
5
|
72,80
|
728000
|
11,65
|
116500
|
|
Итого:
|
62,36
|
623600
|
Расчет полной заработной платы (ЗП):
ЗП = ЗПосн. + П + Кр + ЗПдоп (83)
Таблица 17 - Расчет полной заработной платы
|
Профессия
|
Разряд
|
Количество
рабочих
|
ЗП,
руб
|
|
|
|
1
деталь
|
Партия
|
|
Токарь
|
5
|
5
|
92,65
|
926500
|
|
Токарь
|
6
|
5
|
124,25
|
1242500
|
|
Фрезеровщик
|
5
|
7
|
41,80
|
418000
|
|
Сверловщик
|
5
|
4
|
108,94
|
1089400
|
|
Слесарь
|
5
|
5
|
84,45
|
844500
|
|
Итого:
|
452,09
|
4520900
|
Расчет отчислений на зарплату
Как уже упоминалось выше, в соответствии со
статьёй 12 ФЗ от 24.07.2009 года №212 - ФЗ «О страховых взносах в пенсионный
фонд РФ, в фонд Социального Страхования РФ, в фонд обязательного медицинского
страхования и территориальные Фонды обязательного медицинского страхования»
начисления на фонд оплаты труда составляют 30,4%.
Таблица 18 - Расчет отчислений на заработную
плату
|
Профессия
|
Разряд
|
Количество
рабочих
|
ЗП,
руб
|
ЕСН,
руб
|
|
|
|
1
деталь, руб.
|
Партия
деталей, руб.
|
1
деталь, руб.
|
Партия
деталей, руб.
|
|
Токарь
|
5
|
5
|
92,65
|
926500
|
92,95
|
929500
|
|
Токарь
|
6
|
5
|
124,25
|
1242500
|
37,77
|
377700
|
|
Фрезеровщик
|
5
|
7
|
41,80
|
418000
|
12,71
|
127100
|
|
Сверловщик
|
5
|
4
|
108,94
|
1089400
|
33,12
|
331200
|
|
Слесарь
|
5
|
5
|
84,45
|
844500
|
25,67
|
256700
|
|
Итого:
|
202,22
|
2022200
|
.5 Расчет амортизационных отчислений
Амортизация - это постепенное перенесение
стоимости основных производственных фондов на производимый продукт или услуги с
целью накопления денег для их дальнейшего полного восстановления. Начисление, т.е
образование амортизационного фонда, осуществляется путём установления норм в %
от балансовой стоимости основных производственных фондов.
Произведём расчёт амортизационных отчислений
линейным методом в соотвествие с ПБУ-6/01 по формуле:
А =(Соб · N)/Ф · Т, (84)
где: Соб. - стоимость оборудования, руб;- норма
амортизации,%;
Ф - годовой фонд времени;
Т - время работы оборудования.
Таблица 19 - Расчет амортизационных отчислений
|
п\п
|
Модель
оборудования
|
Стоимость
оборудования, руб
|
Норма
амортизации, %
|
Т,
час
|
Амортизационные
отчисления, руб
|
|
|
|
|
|
1
деталь
|
Партия
|
|
1
|
16К20
|
646960,00
|
6,0
|
0,3
|
75,22
|
752200
|
|
2
|
676П
|
456530,00
|
5,5
|
0,4
|
36,49
|
364900
|
|
3
|
2Н125
|
348219,00
|
8,0
|
0,1
|
161,96
|
1619600
|
|
Итого:
|
273,67
|
2736700
|
.6 Расчет затрат на электроэнергию
Для осуществления производства детали «кольцо»
необходима электрическая энергия.
Зэл=W∙Тр∙Sэл (85)
где: W - Установленная электрическая мощность
оборудования, кВт/ч.
Тр - время работы оборудования, час.
Сэл - стоимость 1кВт электроэнергии.
Таблица 20 - Расчет электроэнергии
|
№
п\п
|
Модель
оборудования
|
Мощность,
кВт
|
Время
работы станка, час
|
Стоимость
1 кВт/час, руб
|
Цена,
руб
|
|
|
|
|
|
1
дет.
|
Партия
|
|
1
|
16К20
|
10
|
0,3
|
3,72
|
11,16
|
111600
|
|
2
|
676П
|
2,2
|
0,4
|
3,72
|
3,27
|
32700
|
|
3
|
2Н125
|
4,5
|
0,1
|
3,72
|
1,67
|
16700
|
|
Итого:
|
16,10
|
161000
|
.7 Сводная калькуляция
Таблица 21
|
№
|
Наименование
затрат
|
Сумма,
руб.
|
|
|
1
деталь
|
Партия
|
|
1
|
Материалы
|
636,92
|
6369200
|
|
2
|
Заработная
плата персонала
|
452,09
|
4520900
|
|
3
|
Транспортные
расходы (4% от п.1)
|
25,48
|
254800
|
|
4
|
Энергозатраты
|
16,10
|
161000
|
|
5
|
Амортизация
оборудования
|
289,07
|
2890700
|
|
6
|
Начисление
на фонд оплаты труда (30,4% от п.2)
|
202,22
|
2022200
|
|
Итого:
|
1596,40
|
15964000
|
|
7
|
Цеховые
расходы (222%)
|
3544,00
|
354400
|
|
8
|
Общепроизводственная
себестоимость (1+2+3+4+5+6+7)
|
5140,40
|
51404000
|
|
9
|
Общепроизводственные
расходы (6% от п.8)
|
308,42
|
3084200
|
|
Итого:
|
5448,82
|
5448,82
|
4. Проектирование участка механической обработки
При проектировании участков и цехов по холодной
обработке металлов необходимо учитывать следующие факторы:
необходимое и достаточное количество оборудования;
установка оборудования в соответствии с
маршрутом обработки детали;
установка оборудования по группам: участки
холодной обработки металлов резанием, участки абразивной обработки, участки
термической обработки и т. д;
максимальное обеспечение охраны труда рабочих и
безопасности их жизнедеятельности.
За основу проектирования принимаем расчеты из
экономического раздела настоящего дипломного проекта.
Таблица 21 - Необходимое количество рабочих мест
|
Операция
|
Оборудование
|
Количество
рабочих мест
|
|
|
Расчетное
|
Принятое
|
|
Токарная
|
16К20
|
4,3
|
5
|
|
Токарная
|
16К20
|
5
|
5
|
|
Фрезерная
|
676П
|
6,8
|
7
|
|
Сверловочная
|
2Н125
|
3,4
|
4
|
|
Слесарная
|
|
4,3
|
5
|
.1 Расчет площади участка механической обработки
.1.1 Производственную площадь участка по
обработке комплекта деталей определяем из удельной площади станка fCi и числа
станков. В удельную площадь включаются площадь станка, площадь необходимая для
рабочего, проходов и проездов,м2 (для укрупненного расчета удельная площадь
станка равна 14 м2). Предполагаем 2-х сменный график работы участка.
, (86)
где 
- общее количество станков, шт.;
- удельная площадь станка, м2.пр
=15·14=210 (м2)
.1.2 Площадь вспомогательных
отделений для механических цехов:
в = Fз +Fp, (87)
где Fз , Fp - площади
вспомогательных отделений заточного и ремонтно-механического, м2.
Площадь каждого из этих отделений
определяется так же, как и для производственных участков по числу станков.
Количество заточного и ремонтного и вспомогательного оборудование оборудования
определяем по общемашиностроительным нормам.
Удельная площадь станков в заточном
отделении составляет 8м2, в ремонтно-механическом - 12м2.
з =1·8=8 (м2)=1 ·12=12(м2)в=
8+12=20(м2)
.1.3 Площадь обслуживающих отделений
цеха, м2:
об=Fс.з.+Fс.г.+Fк+Fик (88)
где Fс.з., Fс.г., Fк, Fик - площади
соответственно склада заготовок, склада готовых изделий, контрольного
отделения, инструментально-раздаточной кладовой.
Площадь контрольного отделения Fк
определяется от численности контролеров и площади рабочего места контролера,
формула, м2. Площадь для одного контролера принимается равной 5м2, считаем, что
контроль производится рабочими.
, (89) где: nк - число контролеров;
- число смен работы участка.
(м2).
Площадь инструментально-раздаточной
кладовой определяется по формуле,м2:
, (90)
где: Fc - площадь кладовой
приходящийся на один станок (Fc = 0,5м2);
м2 - дополнительная площадь по
мелкому ремонту инструментов и приспособлений.
и.к.= 0,5·15+15 =22,5(м2)
Площадь склада заготовок
определяется по формуле , м2:
, (91)
К - коэффициент использования
площади склада, К = 0,3.
Масса заготовки составляет: m
=2,1(кг).
(92)
Площадь склада готовых изделий
определяется по формуле, м2 :
, (93)
где: q - допустимая нагрузка на пол,
q = 2,5 т/м2;- коэффициент использования площади склада, t = 15 дней.
(м2)
(м2)
.1.4 Площадь бытовых помещений Fб,
определяется исходя из числа основных и вспомогательных рабочих, работающих в
одну смену, м2.
Норматив площади на одного человека
- 0,7м2.
б = (15+2+1)·0,7 = 12,6(м2)
4.1.5 Общая площадь участика Fу ,
м2.
ц =
210+20+10+22,5+1800+12,6=2075,1(м2)
Таблица 22 - Площадь участка
|
Вид
площади
|
Площадь,
м2
|
|
Производственная:
|
210
|
|
Вспомогательная:
а) заточного отделения б) ремонтно-механического
|
8
12
|
|
Обслуживающих
отделений: а) склада заготовок б) склада готовой продукции в) контрольного
отделения г) инструментально-раздаточной кладовой
|
840
960 10 22,5
|
|
Бытовые
помещения
|
12,6
|
5. Охрана труда и безопасность жизнедеятельности
.1 Общие требования безопасности к станочным
приспособлениям
.1.1. Наружные элементы конструкций
приспособлений не должны иметь острых углов, кромок и других поверхностей с
неровностями, представляющими источник опасности, если их наличие не
определяется функциональным назначением. Радиусы скругления и размеры фасок
наружных поверхностей должны быть не менее 1 мм, если их размеры не оговорены
особо.
.1.2. Элементы приспособлений не должны
препятствовать работе станка, ограничивать доступ к органам управления,
создавать опасность работе станочника.
.1.3. Конструкция приспособлений должна
обеспечивать надежное и удобное соединение со станком и сменными наладочными
элементами (при помощи болтов к станочным пазам, прижимных планок, винтов и
т.п.). Способ соединения должен исключать возможность самопроизвольного ослабления
крепления и смещения приспособлений и его элементов в процессе эксплуатации.
Конструкция приспособлений (кондукторов), не
устанавливаемых стационарно, перемещаемых и кантуемых во время эксплуатации
должна:
предусматривать наличие рукояток, скоб и других
устройств, обеспечивающих ее надежное удержание рукой при выполнении отверстий
диаметром до 6 мм;
обеспечивать надежное механическое удержание при
помощи упорных планок или других устройств от поворота и отрыва от поверхности
стола станка при выполнении отверстий диаметром свыше 6 мм.
.1.4. Приспособления, устанавливаемые на
вращающихся базовых поверхностях станков, должны быть надежно ориентированы
относительно оси их вращения.
.1.5. Параметр шероховатости наружных
цилиндрических поверхностей вращающихся приспособлений (типа патронов и
планшайб) применяемых на станках токарной и шлифовальной групп не более 2,5
мкм.
.1.6. Вращающиеся приспособления, применяемые на
станках токарной и шлифовальной групп, вызывающие вибрацию, приводящую к
превышению значений уровня вибрации на рабочем месте - по ГОСТ 12.2.009,
подлежат обязательной балансировке.
Приспособления при высоте Н < 0,85D (где D -
диаметр приспособления) подвергаются статической балансировке, при H > 0,85D
статической и (или) динамической балансировке.
Точность балансировки полностью укомплектованных
мембранных патронов определяется произведением предельного значения допускаемой
неуравновешенности на максимальную эксплуатационную угловую скорость вращения,
которая не должна превышать 2,5 мм⋅рад/с.
Приспособления, предназначенные для закрепления
уравновешенных относительно оси вращения заготовок, подвергаются балансировке
без заготовок.
Приспособления, предназначенные для закрепления
заготовок, имеющих различные значения неуравновешенности относительно оси их
вращения, подвергаются балансировке совместно с закрепленной заготовкой
(заготовками), имеющей среднюю величину значения неуравновешенности.
Предельные значения допускаемой
неуравновешенности приспособлений и частоты вращения при балансировке должны
соответствовать указанным в эксплуатационной документации и (или) в
распространяющихся на эти приспособления стандартах (технических условиях).
Допускаемая частота вращения определяется из
условия уменьшения минимально допустимой суммарной силы зажима заготовки под
действием центробежных сил на 2/3 от значения, указанного в эксплуатационной
документации.
П р и м е ч а н и е . За минимальную допустимую
суммарную силу зажима принимается сила зажима заготовки в приспособлении,
находящемся в состоянии покоя при максимально допустимом усилии привода.
.1.7. Балансировка вращающихся приспособлений
должна производиться на специальных стендах, оснащенных средствами защиты
работающих.
.1.8. На вращающихся приспособлениях с
механизированным зажимом заготовки должны быть четко выполнены нестираемые
надписи, указывающие максимально допустимые для данного приспособления размеры
закрепляемой заготовки, частоту вращения и обеспечиваемое зажимное усилие. При
необходимости эти данные указывают для нескольких диапазонов.
.1.9. Приспособления, устанавливаемые на
оборудовании вручную без средств механизации, должны иметь устройства или
поверхности, обеспечивающие безопасность и удобство их захвата, подъема,
установки и снятия. Масса перемещаемого приспособления не должна превышать 16
кг. При использовании труда женщин, масса перемещаемого приспособления не
должна превышать 15 кг, а при подъеме на высоту более 1,5 м - 10 кг.
.1.10. Масса приспособления (при эксплуатации),
кантуемого вручную и кантуемого вручную совместно с закрепленной в нем
заготовкой, должна быть указана в маркировке и не превышать 16 кг.
В массу приспособления, кантуемого совместно с
закрепленной в нем заготовкой, должна включаться масса заготовки.
.1.11. Приспособления, имеющие массу,
превышающую указанную в пп. 5.1.9 и 5.1.10, должны иметь устройства (рым-болты,
цапфы и т.д.), обеспечивающие механизацию их перемещения и кантования или
замену кантования поворотом и сохранение устойчивости при механизированном
перемещении.
.1.12. Конструкция приспособлений должна
обеспечивать свободный выход стружки, сток смазочно-охлаждающей жидкости, а в
случае необходимости, иметь устройства для их удаления и обеспечивать
возможность подвода дополнительного отсоса загрязненного воздуха
непосредственно от зоны обработки.
.1.13. При ручной установке и снятии заготовок
конструкция приспособлений должна обеспечивать открытый доступ в зону
базирования, исключающий возможность защемления рук. В приспособлениях должна
быть устранена возможность самопроизвольного падения заготовок при их
установке.
.1.14. У приспособлений с механизированным
(пневматическим, гидравлическим и т.д.) зажимом, для исключения возможности
защемления рук, зазор между прижимом и заготовкой не должен быть более, как
правило, 5 мм или должны быть предусмотрены иные меры, обеспечивающие
безопасность работ.
.1.15. В приспособлениях, предназначенных для
обработки заготовок массой свыше 10 кг, должна предусматриваться возможность
свободного закрепления и съема стропов, клещей и других захватных устройств для
перемещения заготовок при помощи грузоподъемных механизмов.
.1.16. Конструкции приспособлений, имеющие
перекрытия, препятствующие загрузке сверху заготовок массой более 10 кг, должны
дополняться специальными устройствами для предварительной установки и
перемещения заготовок в рабочую зону.
.1.17. В случае, когда установка и снятие
заготовок производится на работающем станке и ручная подача, установка, зажим и
выгрузка заготовок не исключает возможности травмы, эти процессы вне
зависимости от массы заготовок должны быть механизированы.
.1.18. Приспособления, предназначенные для
обработки заготовок, форма, размеры и способ закрепления которых затрудняют их
выемку после обработки, должны быть снабжены выталкивателями.
.1.19. В конструкции станочных приспособлений
должна быть предусмотрена возможность периодического смазывания всех трущихся
поверхностей при помощи масленок, смазочных отверстий, каналов и т.п.
.1.20. Масленки для смазки трущихся поверхностей
и механических устройств приспособлений должны быть надежно закреплены и легко
доступны.
.1.21. Указатели направления потока и уровня
масла должны быть размещены в местах, удобных для обозрения и соответствовать
ГОСТ 15108.
.1.22. В установленный на станок оснастке места
для ручной заливки масла должны располагаться на высоте от пола (площадки) не
более 1800 мм - для масленок и не более 1500 мм - для резервуаров.
.1.23. Уплотнение краской, лаком и подобными
средствами лючков, крышек и других устройств, периодически вскрываемых при
регулировке и наладке, не допускается.
.1.24. Части приспособлений, нагревающиеся в
процессе эксплуатации свыше 45 °С, должны быть теплоизолированы или ограждены.
.2 Требования к основным частям приспособлений
.2.1. Требования к механизмам зажима заготовок
.2.1.1. Базовые и опорные поверхности конструкций
приспособлений должны располагаться против направления сил резания.
.2.1.2. Усилия механизмов зажима заготовок
должны быть направлены на опорные поверхности.
.2.1.3. Механизм зажима заготовок должен
исключать самопроизвольный разжим заготовки при обработке.
.2.1.4. Расчетные усилия зажимных элементов
приспособлений (если они не установлены стандартами, техническими условиями и
эксплуатационной документацией) должны превышать максимальные силы резания не
менее чем в 2,5 раза. В случае установления в стандартах (технических условиях)
и (или) эксплуатационной документации значений усилия приводных частей зажимных
элементов приспособлений, немеханизированный (ручной) зажим заготовок должен
проводиться с использованием динамометрических ключей; Зажимные рукоятки не
должны создавать опасность травмы при работе станка, в противном случае, их
следует выполнять съемными, откидными и т.п. Усилия, прилагаемые к рукояткам
ручного зажима, не должны быть направлены в зону обрабатывающего инструмента.
.2.1.6. В винтовых зажимных устройствах
рекомендуется применять высокие гайки (h ≥1,5d, где h - высота гайки, d -
диаметр резьбы) для удобства захвата их ключом.
.2.1.7. Для предотвращения изгиба винтовых
приводных устройств (болтов, шпилек и т.п.) при зажиме заготовок следует
применять самоустанавливающиеся шайбы и другие элементы.
.2.1.8. Гайки-барашки и звездочки допускается
применять при усилии зажима, не превышающем 100 Н (10 кгс).
.2.1.9. Самотормозящиеся эксцентриковые
быстродействующие устройства допускается применять при развиваемом расчетном
усилии зажима, не превышающем 2200 Н (220 кгс). Усилия на зажимных рукоятках не
должны превышать 100 Н (10 кгс).
При частом использовании зажимных рукояток (чаще
одного раза в минуту) - 50 Н (5 кгс). Усилие рывка в момент зажима или разжима
не должно превышать 500 Н (50 кгс).
Для маховиков управления и штурвальных приводных
устройств усилия вращения не должны превышать величин, указанных в ГОСТ 21753.
.2.1.10. При одновременном закреплении
нескольких заготовок зажим их должен быть одинаковым.
.2.1.11. Сменные устройства, закрепляемые в
открытых пазах (Т-образных, типа «ласточкин хвост» и др.), на вращающихся
приспособлениях, должны иметь блокировку, не допускающую возможность их
выпадения под действием центробежных сил.
.2.2. Требования к органам управления
.2.2.1. Общие требования к органам управления
оснасткой - по ГОСТ 12.2.009.
.2.2.2. Органы управления частями
приспособлений, перемещающихся от ручного и механизированного приводов, должны
иметь блокирующее устройство для автоматического отключения ручного привода при
включении механизированного привода.
.2.2.3. Высота от уровня пола (площадки) органов
управления станочными приспособлениями (в том числе электрическими),
находящихся в рабочем положении на станке, должна быть: при обслуживании стоя
не ниже 1000 мм и не выше 1600 мм и при обслуживании сидя не ниже 600 мм и не
выше 1200 мм.
.2.2.4. К органам управления, которыми
недопустимо пользоваться при вращении приспособления или до остановки его
движущихся частей или движущихся частей оборудования, должны крепиться
указатели с соответствующими предупредительными надписями, хорошо читаемыми на
расстоянии не менее 500 мм.
.2.2.5. Требования к контрольным и сигнальным
устройствам, предупредительным надписям, таблицам и т.п. - по ГОСТ 12.4.026.
.2.2.6. Направления движения рукояток органов
управления должны соответствовать установленным в ГОСТ 12.2.009.
.2.2.7. Конструкция и расположение органов
управления должны исключать возможность непроизвольного и самопроизвольного
включения и выключения.
.2.2.8. В случае необходимости перемещения
сборочных единиц приспособления в заданной последовательности, нарушение
которой может привести к травме или аварии, органы управления должны иметь
блокировку, исключающую возможность нарушения заданной последовательности.
.2.3. Требования к пневмо- и гидроприводам
зажимных устройств приспособлений - по ГОСТ 12.2.040 и ГОСТ 12.2.101.
.2.3.1. Система пневмо- и гидропривода в
зажимных устройствах приспособлений должна обеспечивать заданные значения
зажимных усилий, безопасное закрепление ираскрепление заготовок, их надежное
удержание во время обработки и при внезапном прекращении подачи сжатого воздуха
или жидкости до полной остановки подвижных частей оборудования и
приспособления.
.2.3.2. Соединение с конической резьбой в
пневмо- и гидроприводах должно иметь эксплуатационный запас на затягивание не
менее 1,5 витков.
.2.3.3. Пневмо- и гидросистемы приводов должны
быть оборудованы устройствами для:
уменьшения уровня шума при выхлопе;
защиты рабочей среды от загрязнений;
защиты от повышения максимального допустимого
давления;
защиты от падения давления в рабочей полости
цилиндра при прекращении подачи или мгновенного падения давления рабочей среды;
контроля давления рабочей среды.
.2.3.4. Требования к сжатому воздуху,
используемому в пневмосистемах, - по ГОСТ 15608.
.2.3.5. Головки выводных устройств привода,
предназначенные для выпуска воздуха и масла, сливные пробки и т.п. должны быть
окрашены в красный цвет.
Корпуса кранов управления пневмо- и гидроприводов
приспособлений должны иметь отличительную окраску.
.2.3.6. Конструкция и расположение управляющих,
регулирующих и контролирующих устройств, присоединяемых к энергоисточникам,
должны обеспечивать надежную работу привода и его удобное и безопасное обслуживание.
.2.3.7. Элементы пневмо- и гидроприводов,
разрегулирование которых может привести к аварийному состоянию систем, после
окончательной наладки приспособления должны иметь устройства, исключающие их
разрегулирование.
.2.3.8. Гибка трубопровода в местах сварки не
допускается. Минимальные допустимые радиусы по оси изгиба для стальных труб -
три, а для медных, алюминиевых и латунных - два наружных диаметра трубы.
.2.3.9. Не допускается отбор воздуха или рабочей
жидкости из трубопроводов, ведущих к измерительной аппаратуре.
.2.3.10. При использовании пневматических
приводов должна быть исключена возможность сдувания на рабочего стружки и пыли
отработанным воздухом и загрязнения рабочей зоны (пространство высотой до 2 м
над уровнем пола).
.2.3.11. При наличии в системе пневмо- и
гидроприводов нескольких трубопроводов с различным давлением, каждый из них
должен иметь маркировку присоединительных элементов - по ГОСТ 15108.
.2.3.12. Испытания пневмо- и гидроприводов - по
ГОСТ 12.2.086 и ГОСТ 12.3.001.
.2.3.13. Пневмо- и гидроприводы должны иметь
паспорт, заполненный по ГОСТ 2.601.
.2.3.14. Применение в системах пневмо- и
гидроприводов элементов и устройств, не имеющих сертификата, подтверждающего их
соответствие эксплуатационным условиям, не допускается.
.2.4. Требования к магнитным и электромагнитным
станочным приспособлениям
.2.4.1. Конструкция приспособлений должна
обеспечивать надежное крепление обрабатываемых заготовок их ферромагнитных
материалов, при максимальном усилии резания.
Удельная сила притяжения на полюсе и метод ее
проверки должны соответствовать установленным в стандартах (технических
условиях) на эти приспособления и эксплуатационной документации.
.2.4.2. Максимальная допустимая окружная
скорость зажимных патронов на холостом ходу станка не должна превышать 500
м/мин.
.2.4.3. Конструкция приспособлений должна
обеспечивать полную их водонепроницаемость. Степень защиты - IPX7 по ГОСТ
14254.
.2.4.4. Приспособления с дистанционным
управлением должны быть оснащены устройством контроля включения (выключения).
Способ подключения устройства должен быть установлен в стандартах (технических
условиях) на приспособления и эксплуатационной документации.
.2.4.5. Магнитные приспособления с электрическим
дистанционным управлением и электромагнитные приспособления должны быть
заземлены.
.2.4.6. Превышение установившейся температуры
рабочей поверхности электромагнитных станочных приспособлений над температурой
окружающей среды при работе без смазочно-охлаждающей жидкости не должно быть
более:
°С - для приспособлений классов точности Н и П;
°С - для приспособлений класса точности В;
°С - для приспособлений классов точности А и С.
.2.5. Дополнительные требования к деталям и
сборочным единицам универсально-сборных приспособлений (УСП) и
универсально-сборной переналаживаемой оснастки (УСПО)
.2.5.1. Гидравлические и пневматические
устройства должны быть испытаны под давлением в 1,5 раза превышающим
номинальное, с выдержкой под давлением не менее 5 мин.
.2.5.2. Проверка механизированных зажимных узлов
проводится подключением указанного в эксплуатационной документации номинального
рабочего давления к подготовленному к эксплуатации приспособлению с
установленной в нем заготовкой.
.2.5.3. Проверка зажимных немеханизированных
деталей и сборочных единиц проводится нагрузкой, равной пробной нагрузке для
соответствующей крепежной шпильки.
.2.5.4. Проверка механизированных приспособлений
проводится на участке УСП (УСПО) и после установки приспособления на станке при
наладке на обработку первой заготовки.
.2.5.5. При сборке приспособлений (особенно для
токарных станков) из деталей и сборочных единиц УСП, фиксирующие шпонки должны
располагаться во взаимно перпендикулярных плоскостях.
.2.6. Дополнительные требования к
приспособлениям, применяемым на автоматических станках, и в том числе на гибких
производственных модулях (ГПМ), робототехнических комплексах (РТК) и в гибких
производственных системах (ГПС)
.2.6.1. Конструкции механизированной оснастки и
средств механизации к ней (гидравлических, пневматических, электромагнитных, электромеханических
и др.), устанавливаемые на оборудовании на длительный срок эксплуатации (не
менее одной рабочей смены), должны обеспечивать:
проведение контроля;
автоматической установки съемных наладочных
частей приспособления;
базирования и зажима устанавливаемой в
приспособление заготовки;
силы зажима заготовки перед началом и в процессе
ее обработки на оборудовании.
.2.6.2. Конструкции приспособлений-спутников, не
устанавливаемые на оборудование в течение длительного периода эксплуатации (не
менее одной рабочей смены), должны обеспечить при установке на оборудование
проведение автоматического контроля их базирования.
Механизированные приводы
приспособлений-спутников (в случае их работы на зажим заготовок) должны
обеспечивать проведение контроля силы зажима перед началом и в процессе
обработки заготовок на оборудовании.
.3 Требования к электроприводу и
электрооборудованию, к защите от поражения электрическим током и к местному
освещению
.3.1. Требования к электроприводу и
электрооборудованию - по ГОСТ 12.2.009 и ГОСТ 27487. На территории Российской
Федерации действует ГОСТ Р МЭК 60204.1.
.3.2. Требования к защите от поражения
электрическим током
.3.2.1. При наличии в конструкции приспособления
электрооборудования все его металлические части (корпус, каркас блока, пульт
управления и т.п.), которые могут оказаться под напряжением, регламентированным
ГОСТ 12.2.007.0, должны быть оснащены устройством защитного заземления или
соединения металлических частей с нулевым проводом.
.3.2.2. Требования к защитному заземлению - по
ГОСТ 21130, ГОСТ 12.2.007.0 и ГОСТ 12.1.030. При выполнении заземления
необходимо обеспечить надежный, не размыкаемый в процессе эксплуатации
электрический контакт между устройством заземления и металлическими частями
приспособления. Подключаемые и отключаемые от сети во время производственного
цикла приспособления должны оснащаться разъемами, коммутирующими цепи защитного
заземления.
.3.2.3. Электрооборудование приспособлений
должно быть оснащено защитой, исключающей независимо от положения органов
управления самопроизвольное включение устройств и механизмов при восстановлении
внезапно исчезнувшего напряжения в питающей сети.
.3.2.4. Требования к блокировке
электрооборудования станочных приспособлений - по ГОСТ 12.2.009.
Допускается для запирания шкафов и блоков с
аппаратурой управления применение замков, закрывающихся при помощи специального
ключа или винта, заворачиваемого специальным инструментом. При наличии таких
устройств блокировка между вводным включателем и дверцами (крышками) не обязательна.
Остальные требования к электроприводу и
электрооборудованию приспособлений - в соответствии с «Правилами устройства
электроустановок» (ПУЭ), «Правилами технической эксплуатации электроустановок
потребителей» и «Правилами техники безопасности при эксплуатации
электроустановок потребителей» (ПТЭ и ПТБ).
.3.3. Требования к местному освещению
.3.3.1. Устройства местного освещения
приспособлений должны обеспечивать освещенность рабочих поверхностей в
соответствии с требованиями СНиП II-4-79.
.3.3.2. Напряжение для питания устройств и
светильников местного освещения, требования к устройствам, штепсельным
разъемам, выключателям и цепям местного освещения приспособлений - по ГОСТ
12.2.009.
.3.3.3. Требования к светотехническим изделиям,
используемым в устройствах местного освещения приспособлений, - по ГОСТ 7110 и
ГОСТ 12.2.007.13.
.4 Требования к средствам защиты, входящим в
конструкции приспособлений
.4.1. Требования к ограждениям и блокировкам
.4.1.1. Части приспособления, способные
травмировать ударом (перемещающиеся со скоростью более 150 мм/с), должны иметь
ограждение, выполненное по ГОСТ 12.2.009 и ГОСТ 12.2.062 или предупредительную
окраску по ГОСТ 12.4.026.4.1.2. Если исполнительные органы приспособлений,
представляющие опасность для обслуживающего персонала, не могут быть надежно
ограждены, блоки управления металлорежущим станком должны быть оборудованы
предупредительной световой или звуковой сигнализацией, выполненной по ГОСТ
12.2.040, ГОСТ 12.2.086, ГОСТ 12.3.001 и ГОСТ 12.4.026. или блокировкой по ГОСТ
12.2.009.
.4.1.2. Если защитные кожухи станка не
обеспечивают безопасные условия работы от отлетающей стружки и брызг
смазочноохлаждающей жидкости, в конструкции приспособлений должны иметь место
дополнительные защитные устройства.
.4.2. Уровни звуковой мощности и вибрации должны
соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.003 и ГОСТ 12.1.012.
.4.2.1. Шумовые характеристики приспособлений
должны устанавливаться с учетом обеспечения указанных в технических условиях
значений допустимых шумовых характеристик станов с установленными на них
приспособлениями.
Шумовые характеристики приспособлений
устанавливаются в стандартах или технических условиях на конкретные типоразмеры
в виде численных значений октавных уровней и корректированного уровня звуковой
мощности, обеспечивающих суммарные шумовые характеристики, регламентированные
действующими нормативными документами на металлорежущие станки и оборудование.
.4.2.2. Значения уровня вибрации приспособлений
с закрепленными в них заготовками, возникающие при работе станка в
эксплуатационном режиме, не должны приводить к превышению значений уровня
вибрации на рабочем месте по ГОСТ 12.2.009.
5.5 Требования безопасности к транспортировке,
сборке, ремонту и хранению
.5.1. Требования к транспортированию
.5.1.1. Рым-болты для транспортирования
приспособлений должны выбираться в зависимости от массы приспособлений и схемы
строповки по ГОСТ 4751. Рым-болты и другие транспортные элементы,
представляющие опасности при эксплуатации приспособлений, после установки
приспособлений на станках должны быть сняты. Номенклатура и количество
подлежащих съему транспортных элементов должны указываться на рабочих чертежей
и текстовых документах на эксплуатацию и ремонт приспособлений.
.5.1.2. Конструкция приспособлений должна
обеспечивать безопасное складирование и транспортирование.
.5.1.3. Для транспортирования приспособлений
следует применять специальные устройства и грузоподъемные механизмы, тележки
или другие средства транспортирования.
.5.1.4. Захват патронов или других станочных приспособлений
за выступающие кулачки и другие элементы, не предназначенные для восприятия
усилий транспортирования, не допускается.
.5.2. Требования к сборке
.5.2.1. В местах, где возможно самоотвинчивание
гаек и винтов, должны быть установлены предохранительные средства (контр-гайки,
шплинты и др.). Радиально направленные детали вращающихся приспособлений (оси,
штифты, чеки, винты и т.д.) должны быть закреплены от смещения под действием
центробежных сил.
.5.2.2. Установку в приспособлении пружин сжатия
с отношением (где Н - высота пружины, D - наружный диаметр) необходимо
осуществлять на оправках, в специальных гильзах и т.п.
.5.2.3. Выступание штифтов над поверхностью
соединяемых деталей не допускается.
.5.2.4. Выступание концов винтов и шпилек над
гайкой не должно превышать 0,5 диаметра резьбы.
.5.3. Требования к ремонту и хранению
.5.3.1. Ремонт и техническое обслуживание
приспособлений на работающих станках не допускается.
.5.3.2. Приспособления должны храниться на
стеллажах, в шкафах, размеры и конструкции которых должны обеспечивать
соблюдение всех требований безопасности складирования и хранения грузов.
Для хранения тяжелой станочной оснастки должны
быть предусмотрены места преимущественно на нижних полках.
.6 Контроль выполнения требований безопасности
.6.1. Контролю выполнения требований
безопасности должны подвергаться вновь изготовленные, модернизированные и
прошедшие ремонт приспособления в процессе приемочных, приемосдаточных,
периодических испытаний по ГОСТ 15.001 и других видов испытаний.
На территории Российской Федерации действует
ГОСТ Р 15.201-2000.
Определение видов испытаний - по ГОСТ 16504 и
требованиям, указанным в конструкторской документации на оснастку.
.6.2. Объем испытаний и контроля должен
устанавливаться в стандартах и нормативно-технической документации на
конкретный вид приспособления.
Заключение
В настоящем дипломном проекте спроектирован
технологический процесс механической обработки детали «кольцо»:
проведен сравнительный анализ способов получения
заготовки и выбран оптимальный, рассчитана экономическая эффективность от
применения заготовки - поковки;
проведены расчеты режимов резания и определены
нормы времени по операциям.
В конструкторской части разработаны:
специальное приспособление - кондуктор для
обработки отверстий с одной установки, произведены его расчеты на точность и
экономическую эффективность;
специальный мерительный инструмент - калибр -
пробка Ø10,5Н14.
В экономической части определена себестоимость
изготовления детали, а также проведен ряд расчетов, на основе которых
спроектирован участок механической обработки
Библиография
Сорокин
В.Г. «Марочник сталей и сплавов», М.: Машиностроение, 1989.
Панов
А.А «Обработка металлов резанья»
Горбацевич
А.Ф. «Курсовое проектирование по технологии машиностроения», Минск Высшая школа
1975.
Справочник
технолога том 1 и 2 под редакцией Косилова А.А. Москва, Машиностроение 1986.
«Общемашиностроительные
нормативы режимов резанья для технического нормирования работ на металлорежущих
станках», Москва. Машиностроение 1967.
«Общемашиностроительные
нормативы времени». М. Машиностроение1989.
Сахаров
С.Н. «Металлорежущие инструменты» Москва Машиностроения 1989.
Нефедов
Н.Е «Сборник задачи примеров по резанию металлов и режущему инструменту»,
Москва. Машиностроение 1977.
«Методические
указания по расчету приспособлений».
Ансеров
М.А «Приспособление для металлорежущих станков», Л. Машиностроение, 1975.
деталь кольцо припуск
Балабанов
А.Н. «Краткий справочник технолога - машиностроителя», М. «Издательство
станков» 1982.
Добрыднев
И.С. «Курсовое проектирование по предмету по технологии машиностроения»,
Москва. Машиностроения 1985г.
Маталин
А.А «Технология машиностроения», Л. Машиностроение 1985.
Егоров
М.Е. «Основы проектирования машиностроительных заводов».