Главная       Продать работу       Заказать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Рефераты
   Авиация и космонавтика
   Административное право
   Арбитражный процесс
   Архитектура
   Астрология
   Астрономия
   Банковское дело
   Безопасность жизнедеятельнос
   Биографии
   Биология
   Биология и химия
   Биржевое дело
   Ботаника и сельское хоз-во
   Бухгалтерский учет и аудит
   Валютные отношения
   Ветеринария
   Военная кафедра
   ГДЗ
   География
   Геодезия
   Геология
   Геополитика
   Государство и право
   Гражданское право и процесс
   Делопроизводство
   Деньги и кредит
   ЕГЭ
   Естествознание
   Журналистика
   ЗНО
   Зоология
   Издательское дело и полиграф
   Инвестиции
   Иностранный язык
   Информатика
   Информатика, программировани
   Исторические личности
   История
   История техники
   Кибернетика
   Коммуникации и связь
   Компьютерные науки
   Косметология
   Краеведение и этнография
   Краткое содержание произведе
   Криминалистика
   Криминология
   Криптология
   Кулинария
   Культура и искусство
   Культурология
   Литература : зарубежная
   Литература и русский язык
   Логика
   Логистика
   Маркетинг
   Математика
   Медицина, здоровье
   Медицинские науки
   Международное публичное прав
   Международное частное право
   Международные отношения
   Менеджмент
   Металлургия
   Москвоведение
   Музыка
   Муниципальное право
   Налоги, налогообложение
   Наука и техника
   Начертательная геометрия
   Оккультизм и уфология
   Остальные рефераты
   Педагогика
   Политология
   Право
   Право, юриспруденция
   Предпринимательство
   Прикладные науки
   Промышленность, производство
   Психология
   психология, педагогика
   Радиоэлектроника
   Реклама
   Религия и мифология
   Риторика
   Сексология
   Социология
   Статистика
   Страхование
   Строительные науки
   Строительство
   Схемотехника
   Таможенная система
   Теория государства и права
   Теория организации
   Теплотехника
   Технология
   Товароведение
   Транспорт
   Трудовое право
   Туризм
   Уголовное право и процесс
   Управление
   Управленческие науки
   Физика
   Физкультура и спорт
   Философия
   Финансовые науки
   Финансы
   Фотография
   Химия
   Хозяйственное право
   Цифровые устройства
   Экологическое право
   Экология
   Экономика
   Экономико-математическое мод
   Экономическая география
   Экономическая теория
   Этика
   Юриспруденция
   Языковедение
   Языкознание, филология

Главная > Тех. курсовые работы > тех. маш.
Название:
Разработка технологии и технологического оснащения для изготовления шестерни

Тип: Курсовые работы
Категория: Тех. курсовые работы
Подкатегория: тех. маш.

Цена:
1 грн



Подробное описание:

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(ГОУ ВПО «ВГТУ»)

Факультет вечернего и заочного образования .
(факультет)
Кафедра «Технология машиностроения» .

Специальность 120100 (151001) Технология машиностроения .

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Тема дипломного проекта, дипломной работы «Разработка технологии и технологического оснащения для изготовления шестерни».______________________

Пояснительная записка

Разработал(а) Д. М. Марчуков
Подпись, дата Инициалы, фамилия

Зав. кафедрой А.И. Болдырев
Подпись, дата Инициалы, фамилия

Руководитель Е. Ю. Вахтина
Подпись, дата Инициалы, фамилия

Консультанты: __ Л.Я. Иванова
Подпись, дата Инициалы, фамилия

________________________________________________________________________________
Подпись, дата Инициалы, фамилия

________________________________________________________________________________________________
Подпись, дата Инициалы, фамилия

________________________________________________________________________________
Подпись, дата Инициалы, фамилия

Нормоконтроль провел ________________________________________________
Подпись, дата Инициалы, фамилия


Воронеж 2007
ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ ВЕЧЕРНЕГО И ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ .
(факультет)
Кафедра Технология машиностроения .

Специальность 151001 «Технология машиностроения» .

Студент группы ТМ-011 .
(индекс группы)
__ Марчуков Денис Михайлович________________________
(фамилия, имя, отчество)

ЗАДАНИЕ

на выпускную квалификационную работу

1. Тема дипломного проекта, дипломной работы: Разработка технологии и технологического оснащения для изготовления шестерни. ____________
утверждена распоряжением по факультету № 15 от «1» марта 2007 г.
2. Технические условия: Режим работы участка – односменный .
Программа выпуска - 800 деталей в год .
3.Содержание (разделы, графические работы, расчеты и проч.) графической части: 1) плакат с наименованием темы - 1 лист (А1); 2) плакат с целями и задачами дипломного проектирования - 1 лист (А1); 3) сборочный чертеж узла – 1 лист (А1); 4) чертеж заготовки и ее твердотельная модель – 1 лист (А1); 5) чертеж детали и ее твердотельная модель – 1 лист (А1); 6) рабочий чертеж детали - 1 лист (А1); 7) и 8) информационно-технологическая карта - 2 листа (А1+А1); 9) сборочный чертеж установочного приспособления для зубодолбежной операции - 1 лист (А1); 10) планировка производственного участка - 1 лист (А1); 11) плакат с результатами расчетов технологической себестоимости обработки шестерни на отличающихся операциях – 1 лист (А1); 12) плакат с технико-экономическими показателями - 1 лист (А1); 13) плакат с показателями экономической эффективности – 1 лист (А1).
Расчетно-пояснительная записка (А4): 1) производственно-технологическая часть; 2) проектно-конструкторская часть; 3) научно-исследовательская часть; 4) эксплуатационная часть; 5) экономическая и организационно-управленческая часть. .
Комплект карт технологического процесса обработки резанием. .

 

 


4. План выполнения дипломного проекта, дипломной работы
с « 1 » марта 2007 г. по « 1 » июня 2007 г. .

Название элементов проектной работы % Сроки % выполн. Подпись рук.,
консульт.
Производственно-технологическая часть 35 35
Безопасность и экологичность 5 45
Проектно-конструкторская часть 20 55
Научно-исследовательская часть 15 70
Эксплуатационная часть 10 80
Экономическая и организационно-
управленческая часть 15 95
Комплект карт технологического процесса 5 100

Руководитель дипломного проекта, дипломной работы
Вахтина Екатерина Юрьевна .
(подпись, дата) (Фамилия, имя отчество)
5. Дипломный проект, дипломная работа закончен(а)
« 1 » июня 2007 г. .
(подпись дипломника)
6. Пояснительная записка и все материалы просмотрены
Оценка руководителя ___________________________________________

Консультанты: Иванова Людмила Яковлевна
(подпись) (Фамилия, имя, отчество)
__________________________________________Милушев Эдуард Ханифович
(подпись) (Фамилия, имя, отчество)
____________________________________________________________________
(подпись) (Фамилия, имя, отчество)
____________________________________________________________________
(подпись) (Фамилия, имя, отчество)
____________________________________________________________________
(подпись) (Фамилия, имя, отчество)
7. Допустить дипломника Марчукова Дениса Михайловича______________ (фамилия, инициалы)
к защите дипломного проекта, дипломной работы в Государственной
аттестационной комиссии (протокол заседания кафедры № _________________
от «___»____________________г.)
8. Назначить защиту на «___»____________________г.
Заведующий кафедрой А.И. Болдырев .
(подпись) (Инициалы, фамилия)
Декан факультета В.И. Гунин .
(подпись) (Инициалы, фамилия)
РЕФЕРАТ

Пояснительная записка 99 с., 14 рисунков, 23 таблицы, 26 источников, 3 приложения.
ШЕСТЕРНЯ ЭКСЦЕНТРИКОВОГО МЕХАНИЗМА СВОБОДНОГО ХОДА С ПРИНУДИТЕЛЬНЫМ ЗАКЛИНИВАНИЕМ ВЫСОКОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ, КРУПНОСЕРИЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО, ЗАГОТОВКА, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА, ПЛАНИРОВКА
Объект исследования или разработки – технология и технологическое оснащение для изготовления шестерни ЭМСХ с принудительным заклиниванием высокой грузоподъемности.
Цель работы – совершенствование технологии обработки шестерни ЭМСХ.
Аппаратура – персональный компьютер, текстовый редактор Microsoft Word 2003, графический редактор КОМПАС 7.1.
Полученные результаты – снижение себестоимости изготовления детали – 19,8 %, снижение трудоемкости изготовления детали – 14,7 %, экономия металла – 26,4 т.
Рекомендации по внедрению – крупносерийное производство.
Область применения – машиностроительные предприятия, выпускающие ЭМСХ.
Экономическая эффективность – интегральный экономический эффект на программу 800 изделий в год – 7949020,1 р., внутренняя норма доходности – 0,45 срок окупаемости капитальных вложений – 2,2 года.

 

 

 

 

 

 

 

Содержание


Задание на выпускную квалификационную работу
Реферат
Введение
1 Производственно-технологическая часть
1.1 Служебное назначение и техническая характеристика ЭМСХ с принудительным заклиниванием высокой грузоподъемности
1.2 Назначение и краткое описание детали
1.3 Конструктивно-техноллогический анализ детали
1.4 Установление типа производства
1.5 Анализ базового технологического процесса
1.6 Выбор типа исходной заготовки и предварительный расчет припусков
1.7 Выбор методов обработки поверхностей детали на основе требований к их точности и качеству
1.8 Выбор технологических баз и оценка точности базирования
1.9 Разработка маршрута операций технологического процесса обработки детали
1.10 Выбор моделей оборудования
1.11 Расчет припусков операционных размеров. Назначение допусков
1.12 Расчет и назначение режимов резания. Техническое нормирование
1.13 Расчет и назначение рабочих режимов электрохимического удаления заусенцев. Выбор оборудования
1.14 Экономическая оценка вариантов технологического процесса
1.15 Безопасность и экологичность
2 Проектно-конструкторская часть
2.1 Описание конструкции и расчет установочного приспособления для долбежной операции 050
2.2 Описание конструкции специального мерителя
2.3 Технологическое проектирование участка механического цеха
2.3.1 Расчет количества технологического оборудования
2.3.2 Определение производственной площади участка
2.3.3 Разработка технологической планировки участка
2.3.4 Определение численности производственного персонала
3 Научно-исследовательская часть
3.1 Использование информационных технологий в процессе проектирования и экспериментальное исследование ЭМСХ
4 Эксплуатационная часть
4.1 Регламентное эксплуатационное обслуживание технологического оборудования на участке
5 Экономическая и организационно-управленческая часть
5.1 Экономическое обоснование проекта участка
5.1.1 Определение потребности в инвестициях для организации спроектированного участка
5.1.2 Организация оплаты труда на участке
5.1.3 Расчет текущих затрат
5.1.4 Расчет себестоимости продукции
5.2 Расчет технико-экономических показателей проектируемого участка
5.3 Расчет показателей экономической эффективности проекта участка
5.4 Категории потребительских ценностей и оценка конкурентоспособного качества выпускаемой продукции
Заключение
Список литературы
Приложение А. Графическая часть
Приложение Б. Спецификации к графической части проекта
Приложение В. Комплект карт технологического процесса обработки шестерни ЭМСХ
2
4
7
9
9

10
12
14
16
17

20

22
24

25
27

32

43

46

54
63

63
67

68
68
70
70
71
74

74
76

76
79
79

79
82
84
81

89

90

93
96
98
100
114
118

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Введение

Ускорение темпов научно-технического прогресса неразрывно связано с созданием и освоением в производстве машин, оборудования и приборов с высокими технико-экономическими показателями.
Все большее применение при создании новой техники, автоматических и полуавтоматических линий находят механизмы свободного хода (МСХ) благодаря своей способности автоматически включаться, передавая вращающий момент, и выключаться в зависимости от соотношения угловых скоростей ведущего и ведомого звеньев.
Ответственную функцию выполняют эти механизмы в гидротрансформаторах, металлообрабатывающих станках и автоматах, подъемно-транспортных машинах, автомобилях, самолетах и других регулируемых и автоматических ступенчатых передачах.
Характерным направлением совершенствования современных механизмов свободного хода является стремление увеличить их нагрузочную способность при сохранении габаритных размеров и обеспечить бесконтактность рабочих элементов механизма при свободном ходе.
Эксцентриковые механизмы свободного хода (ЭМСХ) представляют более совершенную разновидность клиновых МСХ и лишены ряда их основных недостатков. Основными достоинствами ЭМСХ являются: высокая нагрузочная способность с симметричным распределением давлений по рабочим поверхностям основных элементов механизма; отсутствие контакта рабочих поверхностей звеньев при свободном ходе; технологичность конструкции; весьма незначительные потери на трение при свободном ходе; возможность движения при высоких скоростях в период свободного хода; относительно невысокие требования к точности изготовления и монтажа механизма. Все эти достоинства ЭМСХ открывают перспективы их применения в различных отраслях машиностроения и, в частности, автомобильной, станкостроительной и др.
Целью настоящего дипломного проекта является совершенствование технологии обработки шестерни ЭМСХ с принудительным заклиниванием высокой грузоподъемности.
Достижение указанной цели связано с решением целого ряда технологических задач:
1. Модернизацией маршрутной и операционной технологии обработки шестерни ЭМСХ с учетом оптимизации исходной заготовки.
2. Проектированием установочного приспособления для фрезерной операции.
3. Расчетом основных параметров электрохимической обработки, выбором электролита и рациональных рабочих режимов.
4. Разработкой организационно-технических мероприятий по перепланировке производственного участка с применением технологии электрохимической обработки шестерни ЭМСХ и оценкой его экономической целесообразности.
Для практической реализации поставленных целей и задач дипломного проектирования целесообразно на основе проведения патентно- информационного поиска выявить новые технические решения в области способов и устройств для электрохимичекой обработки деталей, оснастки и инструмента, провести их конструкторскую проработку и воспользоваться существующими расчетно-аналитическими и табличными методами расчета и назначения технологических режимов обработки, а также провести технико-экономический анализ целесообразности организации специализированного участка в составе механического цеха.
Помимо выше перечисленного необходимо дать оценку влияния разрабатываемого технологического процесса на окружающую среду и привести перечень мероприятий, необходимых для снижения влияния негативных факторов производства на работников участка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


1 Производственно-технологическая часть
1.1 Служебное назначение и техническая характеристика ЭМСХ с принудительным заклиниванием высокой грузоподъемности

Шестерня эксцентрикового механизма является одной из главных деталей ЭМСХ с принудительным заклиниванием высокой грузоподъемности, часть которого, изображена на рисунке 1.

 

Рисунок 1 - ЭМСХ с принудительным заклиниванием высокой грузоподъемности

Эксцентриковые механизмы свободного хода (ЭМСХ), известные из технической литературы, представляют более совершенную разновидность клиновых МСХ и лишены ряда основных недостатков. Основным достоинством ЭМСХ является высокая нагрузочная способность с симметричным распределением давлений по рабочим поверхностям основных элементов механизма.
На рис. 1 показан ЭМСХ с принудительным заклиниванием, обладающий бесшумностью в работе и высокой нагрузочной способностью при достаточной простоте конструкции.
Механизм включает в себя ведущую полумуфту 1 с выступом 2, взаимодействующую с боковой стенкой 3 радиального паза 4, эксцентриковую втулку 5, установленную свободно на меньшем диаметре эксцентрика 6, выполненного с пазом 7 и выступом 8, эксцентриковые втулки 9 и 10, установленные свободно на двустороннем эксцентрике 11, выполненные по наружной поверхности на участке под углом 2β с храповыми зубьями 12, а на боковой стенке с буртами до половины диаметра, образующие внутренние упоры 13, а также паз 14 в эксцентриковой втулке 9 и выступ 15 в эксцентриковой втулке 10, шестерни 16 с обоймой 20 с внутренними храповыми зубьями 17 того же шага и модуля, что и на эксцентриковой втулке 10 выполнены радиальные отверстия, в которых установлены штифты 18 и пружины 19.
Муфта работает следующим образом. При повороте ведущей полумуфты 1 выступ 2 давит на боковую стенку 3 радиального паза 4 эксцентриковой втулки 5. При этом наружной цилиндрической поверхностью эксцентриковая втулка 5 прижимается к цилиндрической поверхности обоймы 20, а своей внутренней эксцентрической поверхностью поворачивает эксцентрик 6, а значит, и двусторонний эксцентрик 11, при этом эксцентриковые втулки 9 и 10 удерживаются от движения по внутренней цилиндрической поверхности обоймы 16 подпружиненными тормозными штифтами 18, но смещаются в радиальном направлении до входа в контакт храповых зубьев 12 эксцентриковых втулок 9 и 10 и храповых зубьев 17 обоймы 20, таким образом происходит их сцепление и передача вращающего момента.
При обратном движении ведущей полумуфты 1 выступ 2 действует на боковую стенку 3 радиального паза 4 эксцентриковой втулки 5, последняя выходит из контакта с цилиндрической поверхностью обоймы 20 до образования незначительного радиального зазора между поверхностями эксцентриковой втулки 5 и обоймы 20, при этом эксцентрик 6 фиксирует эксцентриковую втулку 5 концентрично обоймы 20 выступом 8. В этот период эксцентриковые втулки 9 и 10 смещаются к центру до тех пор, пока храповые зубья 12 войдут в зацепление с храповыми зубьями 17 обоймы 20, а упоры 13 войдут в контакт друг с другом, при этом выступ 15 втулкой 10 перемещает в пазу 14 эксцентриковой втулки 9.Шестерня 16 соединяется с обоймой шестью пальцами 21 с резиновыми втулками, для того, чтобы избежать избыточных поперечных нагрузок при переменном движении.
Из анализа конструкции детали следует, что она работает в напряженных условиях, в связи с чем, к ней предъявляются жесткие требования, как по точности поверхностей, так и по их взаимному расположению.

1.2 Назначение и краткое техническое описание детали

Чертеж ЭМСХ с принудительным заклиниванием высокой грузоподьемности является основным источником информации для выполнения дипломного проекта. Размещенные на нем проекции и виды дают полное представление о конструкции детали. Назначение шестерни заключается, в основном, в передаче крутящего момента от одного вала к другому при параллельном расположении осей валов.
Точность обработки поверхностей детали соответствует 6 – 14 квалитетам точности, вследствие чего, все поверхности детали проходят неоднократную обработку. Размеры в скобках – после сборки, то есть чистовая обработка данных поверхностей осуществляется после того, как к детали присоединяются сопрягаемые элементы: внутренние втулки, обеспечивающие более точную посадку на валу.
Простановка размеров на заводском чертеже выполнена правильно и не требует изменений.
Необходимые информационные данные для анализа технических условий представлены на рисунке 2.
Методом получения заготовки является горячая объемная штамповка. В связи с этим, учитывая материал заготовки, деталь в процессе обработки подвергается закалке и последующему отпуску для снятия внутренних напряжений.

 

Рисунок 2 - Шестерня ЭМСХ с принудительным заклиниванием высокой грузоподъемности

Большинство размеров детали являются свободными и обеспечиваются инструментом.
Допуски на биение на торцы задаются от базы, являющейся внутренним диаметром самой шестерни, т.е. это облегчает изготовление и облегчает контроль при сборке.
Размер 70 для посадки пальцев дан для справки.
Для построения профиля зубьев дана таблица со всеми необходимыми параметрами.
Для увеличения твердости и износостойкости, и уменьшения хрупкости всей детали, рабочие поверхности зубьев, включая впадины, прикаливают ТВЧ на глубину 1,5,,,4 мм, HRC 42…53.
Деталь маркируют и клеймят, причем клеймение ударным способом не допускается.


1.3 Конструктивно-технологический анализ детали

Каждая деталь должна изготавливаться с минимальными трудовыми и материальными затратами. Эти затраты можно сократить в значительной степени за счет правильного выбора технологического процесса. Его оснащения, механизации и автоматизации, применения оптимальных режимов обработки и правильной подготовки производства. На трудоемкость изготовления детали оказывает особое влияние ее конструкция и технические требования на обработку.
Шестерня ЭМСХ с принудительным заклиниванием высокой грузоподъемности изготавливают из конструкционной легированной стали марки 40Х ТУ 14-1-1660-76. Данная сталь получена методом электрошлакового переплава с целью снижения содержания в ней газов и неметаллических включений, что приводит к повышению ее механических свойств. Данная сталь используется для изготовления деталей высокой прочности и вязкости, работающих при средних давлениях и небольших скоростях.

Таблица 1 - Химический состав стали 40Х

C Si Mn S P Cr Ni Другие элементы
не более
0,36-0,45 0,8 0,8 - - 1 - не более 0,2 каждого

Таблица 2 - Механические свойства стали 40Х

σВ, Н/мм2 σТ, Н/мм2 δs, % Ψ, % ак, Дж/см
950 750 7 25 3


Шестерня является составной частью эксцентрикового механизма и работает в напряженных условиях. К надежности ее работы предъявляются высокие требования, поэтому упрощение конструкции детали и замена материала невозможны.
Все поверхности шестерни подлежат обработке. Чистота обработки поверхностей находится в пределах Ra 2,5-12,5 мкм, то есть поверхности проходят многократную обработку: черновую, получистовую и чистовую.
Точность обработки различных поверхностей детали соответствует 6 – 14 квалитетам, то есть на многие поверхности установлены довольно жесткие допуски.
Исходя из свойств стали следует, что данный материал имеет нормальную обрабатываемость резанием.

 


Рисунок 3 -Технологичные и нетехнологичные поверхности детали

Нетехнологичной является габаритность детали, так как усложняет подбор оборудования, изготовление и межоперационную транспортировку. Уменьшение габаритов невозможно, так как изделие может потерять свое функциональное назначение. Указанная нетехнологичность устранена на предприятии применением соответствующего оборудования и отладкой технологического процесса.
Измерение размеров поверхностей детали возможно стандартизованными измерительными инструментами.
Нетехнологичным является допуск на биение зубчатого профиля относительно отверстия Ø190Н7. Для выполнения данного условия необходимо при обработке зубчатого профиля использовать специальное приспособление в виде оправки под отверстие, взятое за базу.
Кроме того, нетехнологичными являются глухие резьбовые отверстия М20-7Н, которые невозможно заменить сквозными и необходимо выполнять в сборе. Сквозные отверстия Ø60, напротив, являются технологичными, их форма позволяет вести обработку напроход с последующим переустановом для растачивания.
Свободный доступ инструмента обеспечен у всех наружных и внутренних поверхностей.
В конструкции детали присутствуют достаточные по размерам базовые поверхности.
Внутренней резьбы большого диаметра нет.
Деталь имеет достаточную жесткость, не ограничивающую режимы резания и позволяющую вести обработку без применения люнетов.
Одной из количественных характеристик технологичности детали является коэффициент использования материала, определяемый по формуле:

, (1.1)

где Мд – масса детали по чертежу, кг;
Мз – масса заготовки по чертежу, кг.

Ким= 190 / 393 * 100 = 48,3 .

Коэффициент использования материала невелик, но его увеличение невозможно из-за специфичности конструкции детали.
Анализ шестерни на технологичность показал, что деталь недостаточно технологична. Для повышения технологичности необходимо принять следующие решения:
- для увеличения коэффициента использования материала оптимизирована исходная заготовка;
- для получения в пределах допуска указанного в чертеже, применяется приспособление, в виде оправки на базовое отверстие.

1.4 Установление типа производства

Тип производства зависит от размера производственной программы, характера продукции, а также технических и экономических условий осуществления производственного процесса.
Тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций, который представляет собой отношение числа различных технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению в течение месяца, к числу рабочих мест.
Коэффициент закрепления операций КЗ.О. определяют по формуле
[1, с. 20]:
, (1.2)

где tв – такт выпуска деталей, мин;
– среднее штучное время по операциям разработанного технологического процесса, мин, = 57,6 мин.
Такт выпуска определяется по формуле [1, с. 21]:

, (1.3)

где FД –действительный годовой фонд времени работы одного станка, ч;
N – программа выпуска деталей, шт., N=800 шт.
Годовой действительный фонд времени работы оборудования FД, ч определяют по формуле [2, с. 3]:

, (1.4)
где Др – число рабочих дней в году, Др=260 дней;
m – число рабочих смен в сутки, m=1;
tсм – продолжительность смены, ч, tсм=8 ч;
Кп – коэффициент, учитывающий плановые потери на ремонт, %, Кп=5 %.

,
tв = 60*1976 / 800 = 148,2 мин,

КЗ.О. = 148,2 / 57,6 = 2,57.
.
Значение 1≤КЗ.О.≤10 соответствует крупносерийному типу производства [3, с. 11]. Крупносерийным называется такое производство, при котором изготовление изделий производится партиями, состоящими из одноименных, однотипных по конструкции и одинаковых по размерам изделий, запускаемых в производство одновременно. В таком производстве технологический процесс дифференцирован, т.е. расчленен на отдельные операции, которые закреплены за определенными станками, а номенклатура изделий – ограничена. Характерно использование специализированного и специального оборудования, станков с ЧПУ, обрабатывающих центров, гибких автоматизированных систем. Оборудование расставляется по технологическим группам с учетом направления основных грузопотоков. В большинстве случаев создается высокопроизводительная специальная оснастка. В качестве заготовок используется горячий и холодный прокат, точные штамповки и прессовки. Требуемая точность достигается методами автоматического получения размеров.
Для изготовления шестерни ЭМСХ с принудительным заклиниванием высокой грузоподъемности целесообразно использовать предметную форму организации работ на участке, при которой все оборудование, необходимое для обработки деталей располагается в порядке технологических операций, за счет чего обеспечивается кратчайший путь перемещения деталей в процессе обработки.
Размер партии деталей n, шт определяют по формуле [4, с. 604]:

, (1.5)

где Sn – число запусков в год, Sn=12.

n = 800/ 12 = 66,6 деталей.

1.5 Анализ базового технологического процесса

Анализ заводского технологического процесса является важной стадией дипломного проектирования и позволяет выявить присущие ему недостатки и преимущества.
Существенным недостатком заводского технологического процесса является использование в качестве заготовки поковку, полученную на молоте, коэффициент использования металла у которой равен 0,3. В связи с этим большинство поверхностей детали имеют завышенные припуски.
На первоначальных операциях технологического процесса происходит черновая обработка поверхностей, используемых в дальнейшем в качестве установочных баз.
При изготовлении шестерни используются токарно-револьверные станки, станки с ЧПУ, обрабатывающие центры и другие, что подчеркивает высокий уровень автоматизации обработки на участке. Заданная точность большинства поверхностей обеспечивается обработкой по программе.
Обработка ведется как с применением стандартизованных приспособлений типа трехкулачкового патрона, так и с применением специальной оснастки. Ни одно из применяемых приспособлений не механизировано.
Режущий и мерительный инструмент в основном стандартизованный, применение специальных мерителей, стенко- и глубиномеров незначительно.
При увеличении программы выпуска базовый технологический процесс перестает удовлетворять технико-экономическим требованиям современного производства, поэтому для его совершенствования необходимо произвести оптимизацию исходной заготовки, а также механизировать используемые приспособления, что значительно сократит трудоемкость изготовления детали и увеличит производительность.

1.6 Выбор типа исходной заготовки и предварительный расчет припусков

Способ получения заготовки должен быть наиболее экономичным при заданном объеме выпуска деталей. На выбор формы, размеров и способа получения заготовки большое значение оказывает конструкция и материал детали. Вид заготовки оказывает значительное влияние на характер технологического процесса, трудоемкость и экономичность обработки.
Шестерня ЭМСХ с принудительным заклиниванием высокой грузоподъемности изготавливается из конструкционной легированной стали марки 40Х ТУ 14-1-1660-76. в процессе эксплуатации детали типа шестерня испытывают ряд разносторонних нагрузок. Упрочняющим свойством обладают заготовки полученные ковкой и штамповкой. Учитывая то, что масса заготовки превышает 150 кг, получение заготовки шестерни следует осуществлять горячей объемной штамповкой, которая выполняется на молотах в открытых штампах. При этом получают штамповку повышенной точности, второй группы сложности, второй группы серийности, второй группы сталей [4, с. 138-149].
Горячая штамповка в открытых штампах дает возможность получать более точные заготовки по сравнению со свободной ковкой при высокой производительности. При этом масса заготовок может доходить до 3 т, хотя в основном их масса не превышает 50-100 кг.
Рассчитаем припуск на самую точную поверхность – отверстие Ф190Н7, для которой необходимы три технологических перехода : черновое, чистовое и тонкое растачивание. Расчет выполним по методике, изложенной в (22).
Данные о шероховатости: для операции штамповка Rz+h = 700мкм.
Погрешность установки в приспособлении (3-х кулачковый самоцентрирующийся патрон) примем равной Е = 80мкм.

ΔΣ = √Δ 2 к + Δ2 ц, (1.6)

где ΔΣ –суммарные отклонения расположения при обработке отверстий в штамповке при базировании на плоскость, мкм;
Δ к – отклонение плоской поверхности штамповки от плоскости, мкм;
Δ ц – погрешность центрования, мкм;
Установка штамповки для обработки отверстия выполняется на поверхность Ф260h12 после механической обработки, для которой степень точности формы по ГОСТ 24643-81 для получистового точения – 11, а допуск формы 160мкм. Таким образом Δк = 160мкм.

Δц = S1 / cos β, (1.7)

где S1 – зазор;
S1 = 0,5мм ; β = 10˚.
Подставив цифровые данные в формулу, имеем:

Δц = 0,5 / cos 10˚ = 0.51мм.

Подставив цифровые данные в формулу, имеем:

ΔΣ = √1602 + 5102 = 535мкм.

2 Zi min = 2(Rz i-1 + h i-1 +ΔΣ i-1), (1.8)

где 2 Zi min – минимальный припуск на диаметральный размер, мкм.
Причем к сумме Rz+h необходимо прибавить 0,5-3,0 для штамповок из конструкционной стали.
Подставив цифровые данные в формулу, имеем:
черновое растачивание

2 Z min 1 = 2 (700+535+2500) = 2*3735 = 7470мкм.

Чистовое растачивание

2 Z min 2 = 2(100+100+32+80) = 2*312 = 624мкм.

Тонкое растачивание

2 Z min 3 = 2(25+25+2+80) = 2*132 = 264мкм.

Определим расчетные размеры.
Тонкое растачивание
dр = 190,04мм.

Чистовое растачивание

dр = 190,04- 0,264 = 189,776мм.

Черновое растачивание

dр = 189,776- 0,624 = 189,152мм.

Заготовка

dр = 189,152- 7,470= 181,682мм.

Определим предельные размеры.
Тонкое растачивание

d max =190,04мм;

d min =190,04-0,040 = 190,0 мм.
Чистовое растачивание

d max =189,8мм;

d min =189,8-0,1=189,7мм.

Черновое растачивание

d max =189,2мм;

d min =189,2-0,4=188,8мм.

Заготовка

d max =181,7мм;

d min =121,7-1,6=120,1мм.

Определим предельные припуски.
Тонкое растачивание

2 Z min 3 =190.04-189.8=0.24=2*0.12мм;

2 Z max 3 =190.0-189.7 = 0.3 = 2*0.15мм.

Чистовое растачивание

2 Z min 2 = 189,8-189,2=0,6= 2*0,3мм;

2 Z max 2 = 189,7-188,8 = 0,9 = 2*0,45ммю

Черновое растачивание

2 Z min 1 = 189,2-181,7 = 7,5 = 2*3,75 мм;

2 Z max 1 = 188,8-180,1 = 8,7 = 2*4,35мм

Общие припуски

2 Z min 0 = 0,24+0,6+7,5 =8,34 = 2*4,17мм

2 Z max 0 = 0,3+0,9+8,7 = 9,9 = 2*4,95мм.

Определим основные параметры поковки. ГОСТ 7505-55 установлено, что внутренние штамповочные уклоны должны быть больше наружных. Наружные уклоны поковки данного размера, выполненной в отрытых штампах на молоте- 5˚, внутренние- 10˚. По ГОСТ 7505-55 регламентируют также кузнечные напуски. В частности, устанавливается напуск на отверстия при диаметре менее 30мм, так как стойкость выступа для получения выемки в поковке диаметром менее 30мм будет очень мала.
Наружные радиусы закруглений назначают по ГОСТ 7505-55 в зависимости от массы поковки. Радиусы выбирают по таблицам [8] в зависимости от отношения глубины прилегающей полости к ее ширине и дополнительно от глубины полости, примем r=3,5мм. Внутренние радиусы закруглений примерно в три раза больше соответствующих наружных радиусов, примем R =10мм.
Полученные размеры поковки с учетом максимального припуска изображены на рисунке 4.

 

Рисунок 4 - Эскиз поковки шестерни

1.7 Выбор методов обработки поверхностей детали на основе требований к их точности и качеству

В машиностроении вопросу точности обработки деталей машин уделяется большое внимание.
Детали имеют отклонения от заданного размера и формы. На появление отклонений действительных размеров и формы обработанной детали от заданных чертежом влияют многие факторы. Неизбежность появления этих отклонений явилась причиной установления допусков на обработку деталей.
На точность деталей оказывает влияние и взаимное расположение отдельных поверхностей по отношению друг к другу.

 


Рисунок 5 - Эскиз детали

Рассмотрев чертеж заданной детали, можно сделать следующие выводы:
- самым точным размером является Ф190Н7+0,046 . Этой точности можно достичь при обработке на токарном станке.
-Ф190Н7 одновременно является и технологической базой, относительно которой установлены допуски на биение торцев шестерни и наружного диаметра. Из этого следует, что окончательное растачивание Ф190Н7 и торцевание в размер хотя бы одного торца, а также окончательное точение наружного диаметра необходимо выполнять с одного установа. Второй торец шлифуется на плоско-шлифовальном станке, базируя на уже готовый торец. Следовательно, деталь почти полностью выполняется на токарном станке.
После механической обработки режущий инструмент оставляет на обработанной поверхности неровности в виде гребешков и впадин. Следовательно, качество поверхностей деталей машин характеризуется шероховатостью поверхности (иначе - чистотой или гладкостью поверхности), а также физико-механическими свойствами поверхностного слоя.
Требуемого минимального заданного значения шероховатости 2,5мкм можно достичь точением резцом на токарном станке.

1.8 Выбор технологических баз и оценка точности базирования

Выбор базовых поверхностей для обработки детали является важным этапом проектирования технологического процесса.
В чертеже детали указана конструкторская база Ф190Н7, относительно которой заложены допуски на биение торцевых поверхностей и наружного диаметра. Чтобы выполнить эти требования, необходимо разработать такой технологический процесс, в котором при изготовлении детали основная технологическая база совпала с конструкторской.
Первой операцией механической обработки является токарная 015, на которой в качестве базы используются необработанный наружный диаметр со штамповочным уклоном не более 5º. Так как данная поверхность – необработанная, то она может использоваться в качестве базовой только один раз. Деталь обрабатывается с разных сторон, поэтому в качестве черновой базы используется поверхность, имеющая наименьший припуск.
В последующей операции в качестве базы используются предварительно обработанная наружная и торцовая поверхности. Здесь за один установ производится окончательная обработка Ф190Н7, наружного диаметра и одного торца к которому заложен допуск на биение. Благодаря этому выполняются требования, заложенные в чертеже и появляется торцовая поверхность, которую можно использовать в качестве чистовой базы в последующих операциях.
В шлифовальной операции 030 в качестве базовых поверхностей выбираем обработанные цилиндрическую и торцовую поверхности и шлифуем вторую торцовую поверхность. Приложение усилия закрепления происходит в направлении, перпендикулярном торцовой поверхности, в результате чего обеспечивается стабильность базирования детали.
Следующей операцией обработки шестерни является координатная операция 040 с базами на двух противоположных торцах. Усилие закрепления прикладывается к противоположному торцу детали.
В двух последующих операциях: долбежной 050 и зубошлифовальной 060 производится обработка наружных зубчатых поверхностей, поэтому в качестве базовых выбираем торцовые поверхности и Ф190Н7. Наличие цилиндрического отверстия Ф190Н7 дает возможность производить базирование на установочный палец специального приспособления, что увеличивает точность и качество базирования.
Из выше сказанного следует, что для уменьшения погрешности обработки во многих операциях используются одни и те же базовые поверхности, то есть соблюдается принцип постоянства баз, что существенно снижает погрешность и увеличивает точность обработки. Выбранные технологические базы обеспечивают наибольшую жесткость детали в направлении действия зажимных усилий и сил резания, возникающих в процессе обработки.
Определим погрешность установки шестерни в трехкулачковом самоцентрирующем патроне на токарной операции 020 после переустанова детали. Диаметр обработанной поверхности, воспринимающей силу зажима, равен 260 мм.
При обработке поверхностей вращения играет роль радиальное смещение, величина которого составляет 140 мкм [1, табл. 37, с.79]. При обработке плоских торцовых поверхностей важно знать осевое смещение, равное в рассматриваемом случае 110 мкм [1, табл. 38, с. 80].

 

Рисунок 6 - Пример базирования детали

Как видно из рисунка 6, для токарной операции 020 базирование осуществляется по Ф260 и на перпендикулярные ему плоскости.
Достоинствами данной схемы базирования являются простота установки, возможность выдерживать принцип постоянства баз на различных операциях технологического процесса, обеспечение большой доступности режущего инструмента к обрабатываемым поверхностям с различных сторон. При этом погрешность базирования εб, мм определяется по формуле:

, (1.9)

где Δ – минимальный радиальный зазор, мм;
δ1 – допуск на диаметр , мм, δ1=0,04 мм;
δ2 – допуск на диаметр патрона, мм, δ2=0,025 мм.
Минимальный радиальный зазор Δmin, мм определяется по формуле:

, (1.10)

где – минимальный диаметр отверстия, мм, =260,000 мм;
– максимальный диаметр кулачков патрона, мм, =259,986 мм.

Δmin = 260- 259,986 = 0,014мм

.


1.9 Разработка маршрута операций технологического процесса обработки деталей

Разработка технологического процесса состоит из комплекса взаимосвязанных работ, предусмотренных стандартами ЕСТПП и должна выполняться в полном соответствии с требованиями ГОСТ 14.301-83 «Общие правила разработки технологических процессов и выбора технологического оснащения» [5].
На первом этапе разработки определим маршрут обработки каждой поверхности в отдельности, а все данные занесем в таблицу 3.

Таблица 3 - Стадии обработки детали по поверхностям

Поверхность 1 стадия 2 стадия 3 стадия 4 стадия 5 стадия
1 2 3 4 5 6
Ø542,71h11 Штамповка Точение черновое Точение получистовое Точение чистовое –
Ø430Н14 Штамповка Растачивание черновое Растачивание чистовое _ _
Ø285h14 Штамповка Точение черновое Точение чистовое _ _
Ø260h14 Штамповка Точение черновое Точение получистовое Точение чистовое –
Ø190H7 Штамповка Сверление Растачивание черновое Растачивание чистовое Растачивание тонкое
1 2 3 4 5 6
Ø60H14 Штамповка Сверление Растачивание _ _
190h14 Штамповка Точение черновое Точение получистовое Точение чистовое _
225h14 Штамповка Точение черновое Точение получистовое Точение чистовое Шлифование
8x45 Штамповка Точение черновое Точение чистовое _ _
10x45 Штамповка Точение черновое Точение чистовое _ _
Зуб. пов. Штамповка Фрезерование черновое Долбление Шлифование Термообработка
М20 Штамповка Сверление Нарезание резьбы _ _


Далее формируем маршрутную технологию, опираясь на следующие принципы:
а) в первую очередь, обрабатывают поверхности, которые являются базовыми при дальнейшей обработке;
б) после этого обрабатывают поверхности с максимальным припуском для выявления дефектов заготовки;
в) необходимо соблюдать принцип концентрации операций при котором как можно больше поверхностей должно обрабатываться в одной операции;
г) необходимо соблюдать принципы совмещения и постоянства баз;
д) необходимо учитывать, на каких стадиях технологического процесса целесообразно производить механическую, термическую и другие виды обработки в зависимости от требований чертежа;
е) поверхности, к которым предъявляются наиболее высокие требования по качественно-точностным характеристикам, окончательно обрабатываются в последнюю очередь.

1.10 Выбор моделей оборудования

Выбор оборудования является одной из важнейших задач при разработке технологического процесса механической обработки детали. От правильного выбора зависит производительность, экономное использование площадей, механизации и автоматизации ручного труда, электроэнергии и, в итоге, себестоимость изделия.
При выборе станочного оборудования учитывается следующее: характер производства, методы достижения заданной точности при обработке, соответствие станка размерам детали, мощность станка, удобство управления и обслуживания станка, габаритные размеры и стоимость станка, возможность оснащения станка высокопроизводительными приспособлениями и средствами механизации и автоматизации, кинематические данные станка, а также наличие имеющегося оборудования.

Таблица 4 - Результаты выбора оборудования


операции Наименование
операции Модель оборудования
005 Заготовительная
010 Термическая Нормализация в печи
015 Токарная с ЧПУ Станок токарный с ЧПУ 1М63Ф3
020 Токарная с ЧПУ Станок токарный с ЧПУ 1М63Ф3
030 Плоскошлифовальная Станок плоскошлифовальный 3Б721
040
Сверлильно-расточная
Станок координатно-сверлильно-расточной
С ЧПУ 2554МФ2
045 Фрезерная Станок координатно-сверлильно-расточной
С ЧПУ 2554МФ2
050 Зубодолбежная Станок долбежный 7430
055 Электрохимическая Станок эл.-хим. МА-4423
060 Зубошлифовальная Станок профилешлифовальный 395М
065 Термическая ТВЧ

Станок токарный с ЧПУ 1М63Ф3 применяется при выполнении операций 015 и 020, что обусловлено возможностью обработки заготовок диаметром до 600 мм и силовыми характеристиками станка. Кроме того, положительным фактором является программируемость каждой операции, за счет чего происходит сокращение вспомогательного времени на операцию и повышается качество и точность обработки.
Координатно-сверлильно-расточной станок 2554МФ2 имеет три плоских шлифованных направляющих и оснащен системой ЧПУ, благодаря чему на нем возможна получистовая, чистовая и тонкая обработка наружных и внутренних поверхностей. Данный станок помимо силовых характеристик дает возможность добиться точного взаимного расположения обрабатываемых отверстий и обрабатывать сложные по геометрической форме поверхности. Наибольший диаметр нарезаемой резьбы М27,размеры рабочей поверхности стола 2000х1000. Наибольший диаметр обработки над станиной – 730 мм.
Плоскошлифовальный станок 3Б721 имеет достаточную жесткость для обработки габаритных деталей. Наибольший ход стола : поперечный- 400мм, продольный- 630мм, что удовлетворяет условиям габаритности данной детали.
Долбежный станок модели 7430, используемый в операции 050, позволяет обрабатывать детали до 650мм в диаметре, наибольший ход долбяка 580мм, что удовлетворяет требуемым условиям.
Оптический профилешлифовальный станок с экраном модели 395М служит для шлифования с высокой точностью сложных профилей. Главной особенностью профилешлифовального станка является экран, на котором в увеличенном виде с помощью специального оптического устройства проецируются обрабатываемое изделие и шлифовальный круг. Размеры обрабатываемой поверхности, мм: с перемещением координатного стола- 150х60мм, что не удовлетворяет заданным условиям, в связи с чем, требуется разработать поворотный стол с точным позиционированием обрабатываемой детали и поворотом на 60 градусов.
Электрохимический копировально-прошивочный станок МА-4423 используем для удаления заусенцев.

1.11 Расчет припусков операционных размеров. Назначение допусков

Расчет припусков имеет определяющее значение в процессе разработки технологических операций обработки детали. Правильное назначение припусков на обработку заготовки обеспечивает экономию материала, качество выпускаемой продукции, снижает себестоимость изделий и трудоемкость их изготовления.
Расчет припусков будем производить расчетно-аналитическим методом на обработку поверхностей Ø190H7, а табличным - для поверхности Ø542,71.

1.11.1 Расчет припусков на размер Ø190Н7

Заготовка представляет собой штамповку нормальной точности, второй группы сложности, второй группы серийности, второй группы сталей, получаемую на молотах в отрытых штампах горячей объемной штамповкой. Масса заготовки – 393 кг.
Согласно [4, табл. 4, с. 11] технологический маршрут обработки поверхности по 7 квалитету точности состоит из трех операций: чернового, чистового и тонкого растачивания. Базирование заготовки производят в трехкулачковом патроне.
Высота неровностей профиля Rz и глубина дефектного поверхностного слоя Т составляют соответственно: для штампованной термообработанной заготовки – 250 мкм и 300 мкм [4, табл. 12, с. 186], для чернового растачивания – 40 мкм и 50 мкм, для чистового растачивания 20 мкм и 20 мкм [4, табл. 27, с. 190].
Величина пространственных отклонений заготовки, вызванных термической обработкой:
.

Суммарные отклонения расположения поверхностей заготовки:

 

Коэффициент уточнения формы для чернового растачивания kучерн = 0,06, для чистового растачивания kучист = 0,05.
Определяем остаточное пространственное отклонение:

после чернового растачивания

;

после чистового растачивания

.

после тонкого растачивания

 

Погрешность базирования при черновом растачивании εб=700 мкм
[1, табл. 37, с. 79], при чистовом растачивание εб=160 мкм, при тонком растачивании εб=100 мкм.
Минимальный припуск под растачивание:

черновое
;

чистовое:

;

тонкое:

.

Для чистового растачивания:

.

Для чернового растачивания:

.

Для заготовки:

.

Проверка:

6,39 – 3,69=3 – 0,3;
2,7=2,7;
0,75 – 0,524=0,3 – 0,074;
0,226=0,226;
0,356 – 0,328=0,074 – 0,046;
0,028=0,028.

Расчеты произведены правильно.
Результаты расчета предельных размеров и предельных значений припусков на обработку поверхности Ø190H7 представлены в таблице 5.

 

 

Таблица 5 - Расчеты предельных размеров и предельных значений припусков на обработку поверхности ф190Н7

Размер элементарной поверхности и технологические переходы ее обработки Элементы припуска Расчетный размер, мм Допуск δ, мм Предельные размеры Предельные значения припусков
Rzi-1, мкм Тi, мкм ρi-1, мкм εi, мкм Расчетный припуск
zimin, мм Hδ, мм Нм, мм 2zmах, мм 2zmin, мм
Внутренняя поверхность
Ø190H7(+0,046)
Штамповка
Термообработка 185,547 3 185,5 182,5
Растачивание
черновое 250 300 1064 700 3,647 189,194 0,3 189,194 188,894 6,39 3,69
Растачивание
чистовое 40 50 64 160 0,524 189,718 0,074 189,718 189,644 0,75 0,524
Растачивание
тонкое 20 20 73 100 0,328 190,046 0,046 190,046 190,000 0,356 0,328

Изобразим схематически расположение полей допусков и припусков на этапах обработки диаметра 190Н7.



Рисунок 7 - Схема расположения полей допусков и припусков на этапах обработки диаметра 190Н7

1.11.2 Расчет припусков на размер Ø542,71 h11 -0,44

Согласно [4, табл. 4, с. 8] технологический маршрут обработки поверхности по 11 квалитету точности состоит из трех операций: чернового, получистового и чистового точения. Базирование заготовки происходит в трехкулачковом патроне. По [7, табл. 27, с.186] выписываем табличные значения припусков на обработку поверхности Ø165h11:

zчерн=4,2 мм, zполучист=0,5 мм, zчист=0,3 мм.

Определяем расчетные размеры поверхности.
Для получистового точения:

.

Для чернового точения:
.

Для заготовки:
.
Результаты расчета предельных размеров поверхности и предельных значений припусков представлены в таблице 6.
Таблица 6 - Расчет предельных размеров поверхности и предельных значений припусков

Размер элементарной поверхности и технологические переходы ее обработки Табличное значение припуска, мм Расчетный размер, мм Допуск δ, мм Предельные размеры Предельные значения припусков
Hδ, мм Нм, мм 2zmах, мм 2zmin, мм
Наружная поверхность
Ø542,71h11
(-0,44)
Штамповка
547,27 3,2 550,5 547,3
Точение
черновое 4,2 543,07 0,63 543,73 543,1 6,77 4,2
Точение получистовое 0,5 542,57 0,4 543 542,6 0,73 0,5
Точение чистовое 0,3 542,27 0,44 542,71 542,27 0,29 0,33


Проверка:
6,77 – 4,2=3,2 – 0,63;
2,57=2,57;
0,73 – 0,5=0,63 – 0,4;
0,23=0,23;
0,33 – 0,29=0,44 – 0,4;
0,04=0,04.

Расчеты произведены правильно. Аналогично производим расчеты на остальные поверхности, в результате чего получаем размеры оптимизированной заготовки с минимальными припусками.

1.12 Расчет и назначение режимов резания. Техническое нормирование

Расчет режимов резания состоит в определении для заданных условий обработки глубины резания, числа проходов, подачи, скорости резания и мощности, требуемой на резание.
Определим режимы резания на операции 040 сверлильно-расточная и 045 фрезерная, которые выполняются на координатно-сверлильно-расточном станке с ЧПУ модели 2554МФ2, расчетно-аналитическим методом.

Операция 040 сверлильно-расточная. Эскиз операции представлен на рисунке 8.

 

 


Рисунок 8 - Эскиз операции 040

Операция содержит 7 переходов, содержание которых приведено в таблице 7.

Таблица 7 - Переходы на 040 операцию

№ перехода Содержание перехода t, мм
А Установить и после обработки снять деталь –
1 Центровать 10 отверстий 1 и 2 1,5
2 Сверлить 6 отверстий 1 21
3 Сверлить 4 отверстия 2 9,35
4 Расточить 6 отверстий 1 9
5 Расточить 4 отверстия 3 4,65
6 Зенкеровать фаски 4 4,65
7 Нарезать резьбу в 4 отверстиях 2 0,65

При центровании десяти отверстий используется центровочное сверло Ø3 Р6М5 ГОСТ 14952-75.
Скорость резания V, м/мин при сверлении определяется по формуле [8, с. 276]:

, (1.11)

где Сv, qv, m и yv – коэффициент и показатели степени, выбираемые по [8, табл. 28, с. 278], Сv=3,5, qv=0,5, m=0,12, yv=0,45;
D – диаметр обработки, мм, D=3 мм;
T – период стойкости инструмента, выбираемый по [8, табл. 30, с.279],
Т = 6 мин;
s – подача, мм/об, выбираемая по [8, табл. 25, с. 277], s = 0,1 мм/об;
Кmv – поправочный коэффициент на обрабатываемый материал, выбираемый по [8, табл. 3, с. 262], Кmv = 0,8;
Киv – поправочный коэффициент на инструментальный материал, выбираемый по [8, табл. 6, с. 263], Kиv = 1;
Кlv – поправочный коэффициент на глубину сверления, выбираемый по
[8, табл. 31, с. 280], Кlv = 1.
Определяем табличное значение скорости резания:

.

Частота вращения шпинделя n, об/мин определяется по формуле:

. (1.12)

.
По паспорту станка назначаем стандартную частоту вращения шпинделя n=1000 об/мин, с учетом которой определяем действительное значение скорости резания:

.

Крутящий момент Мкр, Н•м при сверлении определяется по формуле
[8, с. 277]:

, (1.13)

где CM, qм и yм – коэффициент и показатели степени, выбираемые по [8, табл. 32, с. 281], СМ = 0,041, qм = 2, yм = 0,7;
Кр – коэффициент, учитывающий условия обработки и определяемый по формуле [8, табл.9, с. 264]:

, (1.14)

где σв – предел прочности материала при растяжении, МПа, σв = 1180 МПа;
n – показатель степени, n = 0,75.

,

.

Осевая сила Р0, Н определяется по формуле [8, с.277]:

, (1.15)


где Cр, qр и yр – коэффициент и показатели степени, выбираемые по [8, табл. 32, с. 281], Ср = 143, qр = 1, yр = 0,7.


.


Мощность резания Nрез, кВт определяется по формуле [8, с. 280]:


. (1.16)

.


Установленный режим резания должен удовлетворять условию:


, (1.17)


где Nэф – мощность станка, определяемая по паспорту, кВт.
0,1 кВт < 14 кВт – условие выполняется.
Основное время То, мин рассчитывается по формуле:

, (1.18)


где l1 – длина обработки, мм, l1 = 1,5 мм;
l2 – величина врезания инструмента, l2 = 0,93 мм;
i – количество проходов;
Nотв – число обрабатываемых отверстий, Nотв = 10.

 

 

Норма штучного времени Тшт, мин определяется по формуле:

, (1.19)

где То – основное время, мин;
Тв – вспомогательное время, мин;
Тобсл – время на обслуживание рабочего места, мин;
Тотд – время перерывов на отдых и личные потребности, мин.
Время Тобсл и Тотд берутся в процентном отношении от оперативного времени, представляющего собой сумму основного и вспомогательного времени. С учетом этого формула 1.19 принимает вид:

, (1.20)

где α и β – процент, соответственно, времени на обслуживание и времени на отдых от оперативного времени.

Результаты расчетов по остальным переходам операции 040 представлены в таблице 8.

 

 

 

 

 

 

Таблица 8 - Расчетные режимы резания по переходам на 040 операцию

№ перехода t, мм s, м/об D, мм Cv qv m xv yv Кмv Киv Кlv Т, мин СМ qм yм Кр Ср qp yp i n, об/мин V, м/мин Мкр, Н•м P0, Н Nрез, кВт То, мин
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
1 1,5 0,1 3 3,5 0,5 0,12 – 0,45 0,8 1 1 6 0,041 2 0,7 1,4 143 1 0,7 1 1000 9,4 1,03 1198 0,1 0,25
2 21 0,1 42 3,5 0,5 0,12 – 0,45 0,8 1 1 15 0,041 2 0,7 1,4 143 1 0,7 1 500 16,7 12,87 4234 0,7 3,44
3 9,35 0,1 18,7 3,5 0,5 0,12 – 0,45 0,8 1 1 8 0,041 2 0,7 1,4 143 1 0,7 1 630 19,2 10,78 3875 0,7 1,84
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
4 9 0,24 60 10,5 0,3 0,4 0,2 0,65 0,8 1 1 25 204 1 0,75 – – – – 1 500 15,7 0,82 – 0,05 3,07
1 1
5 4,65 0,24 28 10,5 0,3 0,4 0,2 0,65 0,8 1 1 25 204 1 0,75 – – – – 1 500 15,7 0,82 – 0,05 2,17
6 4,65 0,3 28 16,3 0,3 0,3 0,2 0,5 0,8 1 1 30 0,106 1 0,9 1,4 140 1,2 0,65 1 500 18,2 3,52 390 0,2 0,74
7 0,65 0,3 20 16,3 0,3 0,3 0,2 0,5 0,8 1 1 30 0,106 1 0,9 1,4 140 1,2 0,65 1 500 18,2 3,52 390 0,2 0,64


Для операции 040 вспомогательное время складывается из следующих элементов: время на установку и снятие детали – 2,4 мин [9, карта 16, с. 56]; время на выверку – 7,5 мин [9, карта 5, с. 37]; время на закрепление – 0,28 мин [9, карта 16, с. 58]; время на приемы управления станком [4, табл. 12, с. 607]: время на включение и выключение станка – 0,03 мин, время на установку координат X, Y,Z – 0,6 мин, время на ускоренный подвод инструмента – 0,06 мин, время на установочный подвод инструмента – 0,1 мин, время на подвод инструмента в зону резания – 0,12 мин, время на установочный отвод – 0,1 мин, время на ускоренный отвод инструмента – 0,06 мин, время на изменение подачи – 0,05 мин, время на изменение частоты вращения шпинделя – 0,05 мин, время на смену инструмента – 0,5 мин.
Определяем вспомогательное время на операцию 040:

 

По [4, табл. 12, с. 607] время Тобсл и Тотд составляют 16 % от оперативного времени.
Определяем штучное время на операцию:

.
По [4, табл.15, с. 617] подготовительно-заключительное время на обработку партии деталей составляет Тп-з = 21 мин. В итоге общее время на операцию составляет 88,9 мин.

Операция 045 фрезерная.Эскиз операции представлен на рисунке 9.

 


Рисунок 9 - Эскиз операции 045

Операция содержит 2 перехода, содержание которых приведено в таблице

Таблица 9 - Переходы на 045 операцию

№ перехода Содержание перехода t, мм
А Установить и после обработки снять деталь –
1 Разметить поверхность 1 0,5
2 Фрезеровать поверхность 1 предварительно 2

В данной операции в качестве режущего инструмента используется концевая фреза Ø20 z=3 Р6М5 ГОСТ 17026-61.
Рассмотрим переход механической обработки.
Скорость резания V, м/мин при фрезеровании определяется по формуле [8, с. 282]:

, (1.21)

где Сv, qv, m, xv, yv, uр и p – коэффициент и показатели степени, выбираемые по [8, табл. 39, с. 287], Сv = 22,5, qv = 0,35, m = 0,27, xv = 0,21, yv = 0,48, uv = 0,03, p = 0,1;
D – диаметр фрезы, мм, D = 20 мм;
T – период стойкости инструмента, выбираемый по [8, табл. 40, с.290], Т=120 мин;
t – глубина резания, мм, t = 2 мм;
sz – подача на один зуб фрезы, мм/об, выбираемая по [8, табл. 35, с. 284], sz = 0,2 мм/зуб;
В – ширина фрезерования, мм, В = 97 мм;
z – число зубьев фрезы, z = 6;
Кmv – поправочный коэффициент на обрабатываемый материал, выбираемый по [8, табл. 3, с. 262], Кmv = 0,8;
Кпv – поправочный коэффициент на состояние поверхностного слоя заготовки, выбираемые по [8, табл. 5, с. 263], Кпv = 0,8;
Киv – поправочный коэффициент на инструментальный материал, выбираемый по [8, табл. 6, с. 263], Kиv = 1.
Определяем табличное значение скорости резания:

.

Определяем частоту вращения шпинделя по формуле:

.

По паспорту станка назначаем стандартную частоту вращения шпинделя n=160 об/мин, с учетом которой определяем действительное значение скорости резания:

.

Сила резания Pz, Н при фрезеровании определяется по формуле:

, (1.22)

где Cр, xр, yр, up, qp, w – коэффициент и показатели степени, выбираемые по
[8, табл. 41, с. 291], Cр = 82, xр = 0,75, yр = 0,6, up = 1, qp = 0,86, w = 0;

Кмр - коэффициент, учитывающий условия обработки и определяемый по формуле [8, табл.9, с. 264], Кмр = 1,15.

Определяем величину окружной силы:

 

Крутящий момент Мкр, Н•м определяется по формуле [8, с. 290]

. (1.23)

.

Мощность резания Nрез, кВт при фрезеровании определяется по формуле [8, с. 290]:

, (1.24)

.

Проверяем выполнение условия (33): 2,6 кВт < 14 кВт – условие выполняется.
Основное время То, мин при фрезеровании рассчитывается по формуле:

, (1.25)

где l1 – длина обработки, мм, l1=812 мм;
l2 – величина врезания инструмента, l2=8,7 мм;
l3 – величина перебега инструмента, l3=2 мм;
sм – минутная подача, мм/мин.

. (1.26)

.

Определяем основное время для первого перехода операции 045:

 

Аналогичным образом определяем режимы обработки для остальных переходов операции 045 (фрезерная), результаты расчета сводим в таблицу 10.

 

 

 

 


Таблица 10 - Переходы на операцию 045 (фрезерная)

№ перехода t, мм sz, мм/зуб L, мм z В, мм Т, мин Cv qv m xv yv uv p Кмv Кпv Киv Сp xp yp up qp w Kмр i n, об/мин V, м/мин Мкр, Н•м Pz, Н Nрез, кВт То, мин
1 0,5 0,12 1850 2 1 15 22,5 0,35 0,27 0,21 0,48 0,03 0,1 0,8 1 1 82 0,75 0,6 1 0,86 0 1,15 1 250 31,4 67,76 3388 1,8 4,56
2 2 0,2 1850 6 97 50 22,5 0,35 0,27 0,21 0,48 0,03 0,1 0,8 0,8 1 82 0,75 0,6 1 0,86 0 1,15 2 160 20,1 154,84 7742 2,6 8,57

Для операции 045 вспомогательное время складывается из следующих элементов: время на установку и снятие детали – 2,4 мин [9, карта 16, с. 56]; время на выверку – 7,5 мин [9, карта 5, с. 37]; время на закрепление – 0,04 мин [9, карта 16, с. 58]; время на приемы управления станком [4, табл. 12, с. 607]: время на включение и выключение станка – 0,03 мин, время на установку координат X, Y,Z – 0,6 мин, время на ускоренный подвод инструмента – 0,06 мин, время на установочный подвод инструмента – 0,1 мин, время на подвод инструмента в зону резания – 0,12 мин, время на установочный отвод – 0,1 мин, время на ускоренный отвод инструмента – 0,06 мин, время на изменение подачи – 0,05 мин, время на изменение частоты вращения шпинделя – 0,05 мин.
Определяем вспомогательное время на операцию 045:

 

По [4, табл. 12, с. 607] время Тобсл и Тотд составляют 15 % от оперативного времени. Определяем штучное время на операцию:

.

По [4, табл.15, с. 617] подготовительно-заключительное время на обработку детали составляет Тп-з=12 мин. Итак, общее время на операцию составляет 64,4 мин.
Для остальных операций назначение режимов резания проводим по нормировочным таблицам [10].
Скорость резания V, м/мин при выборе по таблицам определяется по формуле:

, (1.27)


где Vтабл – табличное значение скорости резания, м/мин;
Кмv – поправочный коэффициент на обрабатываемый материал;
Кпv – поправочный коэффициент на состояние поверхности заготовки;
Кφv – поправочный коэффициент на угол в плане;
КВv – поправочный коэффициент на ширину фрезерования;
Коv – поправочный коэффициент на вид обработки.
Значение подачи s выбирается по [10, карта 150, с. 271], Vтабл – по
[10, карта 151, с. 273], поправочных коэффициентов – по [10, карта 120, с. 277].
По [4, табл. 12, с. 607] время Тобсл и Тотд составляют 16 % от оперативного времени.
Аналогично определяем режимы для всех остальных операций технологического процесса, занося результаты в операционные карты.

1.13 Расчет и назначение рабочих режимов электрохимического удаления заусенцев. Выбор оборудования

В проектируемом технологическом процессе используется метод электрохимического удаления заусенцев, основанный на использовании электрохимического (анодного) травления (ЭХТ) поверхности обрабатываемой детали для удаления поверхностных загрязнений, снятия заусенцев и грата (методы ЭХО). Методы электрохимической обработки материалов основаны на использовании явлений, вызываемых прохождением электрического тока через растворы проводящих ток жидкостей (электролитов). При этом используют стационарный и движущийся электролит. Электролиты- растворы кислот и солей, реже растворы щелочей. Для обработки стали марки 40Х используется электролит следующего содержания в г/л [12, табл. 1, с.37]:
Натрий хлористый- 60;
Серная кислота- 140;
Присадки- 3-4 (уротропин),
16-18 (ОП-7).
При протекании анодных происходит растворение поверхности металлического электролита (анода), подключенного к положительному полюсу «плюсу» источника тока с образованием нерастворимых, остающихся на поверхности, или растворимых, переходящих в раствор, соединений и выделение газообразного кислорода.
Для поддержания требуемого состава электролита в ходе реакции необходимо обеспечить переход продуктов реакции анодного растворения в нерастворимое состояние. Это дает возможность постоянно удалять продукты обработки из раствора отстаиванием, фильтрацией, центрифугированием и т.д. Невысокая вязкость электролита облегчает прокачку и ускоряет процессы тепло- и массопереноса в промежутке. Кроме того электролит должен обладать невысокой коррозионной активностью к оборудованию, быть безвредным для здоровья людей, пожаро- и взрывобезопасным.

Рисунок 10 - Принципиальная схема электролитической ячейки и процесса электролиза (анодное растворение железа в растворе хлористого натрия):
1-ванна; 2- электролит- NaCl; 3- анод- Fe; 4- источник постоянного тока; 5- катод; 6- шлам

С повышением температуры возрастает подвижность ионов и растет удельная проводимость электролита χ, См/м, которая определяется по формуле [11, с. 107]:

, (1.28)

где χ0 – удельная проводимость электролита при температуре Т=291 К, См/м, χ0=16,4 См/м;
α – температурный коэффициент, α=0,0225;
Т – рабочая температура электролита, К, Т=298 К.

.

Напряжение обработки U, В определяется по формуле [11, с. 111]:

, (1.29)

где U0 – напряжение на зажимах источника питания, В, U0=12 В;
ΔUт – потери напряжения в зажимах и токоведущих шинах, В, ΔUт=0;
ΔU – потери напряжения в двойном электрическом слое, В, ΔU=2,5 В;
ΔUз – потери напряжения при прохождении тока через заготовку, В, ΔUз=0,5 В.
.

Принимаем величину межэлектродного зазора s равной 0,3 мм.
Скорость электрохимического растворения V, мм/с определяется по формуле [11, с. 102]:

, (1.30)

где η – коэффициент выхода по току, η=0,86;
ε – электрохимический эквивалент, кг/(А•с), ε=1,66•10-4 г/(А•с) [12, табл. 2, с. 29];
ρ – плотность обрабатываемого материала, кг/м3, ρ=7,82•10-3 г/мм3.

.

Время обработки То, мин определяется по формуле:

. (1.31)

С учетом специфики и особенностей этой операции Тв, Тобсл, Тотд и Тп-з берем из таблиц [12, табл. 1, с.37]. В итоге получаем общее время на операцию 42,3 мин.
Электропроводность раствор зависит от концентрации растворенных в нем веществ. Различают электропроводность эквивалентную и молекулярную.
Молекулярная электропроводность - произведение удельной электропроводности на молекулярное разведение. Молекулярное разведение – это выраженный в кубических сантиметрах объем раствора, в котором при данной концентрации содержится одна грамм-молекула растворенного вещества. Плотность тока i (в А/см2) на поверхности детали (распределение тока по всей поверхности равномерно)

i = I / Smax , (1.32)

где максимальная площадь обработки Smax, см2 определяется по формуле:

, (1.33)
где Dн1 – наружный диаметр первой ступени детали, мм, Dн1= 260мм;
Dн2 – наружный диаметр второй ступени детали, мм, Dн2= 543мм;
Dв – диаметр внутреннего отверстия детали, мм, Dв= 190мм;
l – длина образующей цилиндрической части детали, мм,190 мм.

,

или 2642,6 см2, 26,4 дм2.

Сила тока I, A определяется по формуле [11, с. 153]:

. (1.34)

 

i = 287.6 / 26.4 = 10.9 А/дм2.

Полученное значение плотности тока укладывается в табличный диапазон допустимых расчетных значений плотности тока 10-15 А/дм2 [12, таб.2, стр.38] при анодном травлении стали. Значение i является одним из наиболее важных и контролируемых параметров в процессах ЭХО.
Для снижения потерь напряжения и мощности необходимо обеспечить плотность прижима в контактных соединениях 80•105 Па.

1.14 Экономическая оценка вариантов технологического процесса

Расчет экономической себестоимости ведется укрупненно [6], причем учитываются те статьи расходов, на которые оказывают влияние особенности технологического процесса:

, (1.35)
где МО – стоимость заготовки, р.;
МВТ – затраты на вспомогательные материалы для технологических целей, р.;
ЭТ – затраты на энергию для технологических целей, р.;
Зо – основная заработная плата производственных рабочих при выполнении технологической операций, р.;
Зд – дополнительная заработная плата производственных рабочих, р.;
Ос – начисления на заработную плату на социальные нужды, р.;
Исп – затраты на возмещение износа инструментов и приспособлений целевого назначения, р.;
Рсэо – расходы на содержание и эксплуатацию оборудования, р.;
Рпл – расходы на использование площади, р.
Проведем сравнение базового и вновь разработанного технологического процесса по операциям.
В связи с изменением вида заготовки отличающимися операциями являются: заготовительная 005, токарная с ЧПУ 015, токарная с ЧПУ 020, долбежная 050,а также электрохимическая 055. введена новая операция- фрезерная с ЧПУ 045, чтобы значительно сократить время на долбежной операции.
Отличие электрохимической операции заключается в том, что ручная слесарная операция заменена электрохимическим удалением заусенцев, в результате чего увеличено качество обрабатываемой детали, а также за счет автоматизации процесса идет существенная экономия рабочего времени.
Для сравнительной характеристики базового и нового технологических процессов необходимо учесть те статьи расходов, на которые оказывает влияние снижение себестоимости. С учетом этого для операции 005 формула 1.35 примет вид:

, (1.36)

где Мо- стоимость материала заготовки.
Для операций 015,020,050 и 045:

, (1.37)

Для операции 055:

. (1.38)

Рассчитаем технологическую себестоимость базового варианта для операции 020. Затраты на основную заработную плату производственных рабочих, выполняющих операцию, определяются по формуле:

, (1.39)

где Ро – расценка на операцию, р.;
Д – доплаты до часового фонда, которые составляют 74 % от расценки на операцию.
, (1.40)

где СТЧ – часовая тарифная ставка, соответствующая разряду работ на операции, р./ч;
tшк – трудоемкость операции, мин.
По данным завода, выпускающего шестерни ЭМСХ, ставка первого разряда =13,36 р./ч, второго - =22,04 р./ч, третьего - =26,1 р./ч, четвертого - =30,72 р./ч, пятого - =33,78 р./ч, шестого - =38,4 р./ч.

,

,

 

Дополнительная заработная плата основных производственных рабочих определяется по формуле:
, (1.41)

где КД – процент дополнительной заработной платы, КД=23,5 %.

.

Начисления на социальные нужды рассчитываются по формуле:

, (1.42)

где Ксоц – процент начислений на зарплату на социальные нужды, Ксоц=26 %.

.

Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования определяются по формуле:

, (1.43)
где Рэ – затраты на силовую энергию, потребляемую для приведения в движение станков, р./шт.;
Ра – расходы на амортизацию оборудования, р./шт.;
Рр – затраты на ремонт оборудования, р./шт.;
Рпр – прочие затраты, принимаемые в размере 5 % от суммы выше перечисленных затрат, р./шт.

, (1.44)

где Nус – установленная мощность электродвигателя станка, на котором выполняется операция, кВт;
tм – машинное время на операцию на данном типе оборудования, мин;
Км – коэффициент загрузки электродвигателя по мощности, Км=0,5;
Кпс – коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети, Кпс=1,04;
Цэ – цена электроэнергии, р./(кВт•ч).
η – средний коэффициент полезного действия электродвигателей, для металлорежущих станков он равен 0,65.

.

, (1.45)

где Цоб – балансовая стоимость оборудования, на котором выполняется операция, р./ед.;
- норма амортизации отчислений, %;
tшт – норма штучного времени на выполнение операции, мин;
FД – действительный эффективный фонд времени оборудования за год, ч;
КИ – коэффициент использования оборудования, КИ=0,85;
КВН – коэффициент выполнения норм, КВН=1.

.

, (1.46)

где Кр – коэффициент затрат на текущий ремонт оборудования, Кр = 0,01.

,

,

.

Расходы на использование площади помещения цеха определяют по формуле:

, (1.47)

где Sоб – площадь, занимаемая станком, м2;
КДП – коэффициент, учитывающий дополнительную площадь, КДП=2;
Спл – средние расходы на содержание 1 м2 помещения в размере 88,7 р. в год на 1 м2.

 

Итого .

Аналогично рассчитаем стоимость заготовки и сравним ее с базовым вариантом:
Мо=Мз* Цм , (1.48)

где Мз – масса заготовки, Мз =393 кг;
Цм – цена металла, р./кг, Цм = 13,3 р./кг.

Мо = 393*13,3 = 5226,9 р.

Рассчитаем затраты на основную заработную плату основных рабочих. Время на операцию (по данным базового предприятия) берем из расчета 10 шт. в смену:
,

,

 

Рассчитаем затраты на дополнительную заработную плату:

 

Рассчитаем начисления на социальные нужды:

.

Рассчитаем расходы на содержание и эксплуатацию оборудования:

.,

.,

,

,

.,

 

Итого .

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Таблица 11 - Результаты расчетов технологической себестоимости обработки детали на отличающихся операциях вариантов технологических процессов

Наименование позиции Варианты
базовый новый
1 2 3
Вид заготовки Штамповка
на прессе Штамповка на
молоте
Технологическая себестоимость, р. 5881,12 5434,43
Отличающиеся операции механической обработки
Операция


Балансовая стоимость станка, тыс.
Площадь, занимаемая станком, м2
Штучное время на операцию, мин
Разряд работы
Технологическая себестоимость, р. 020 Токарная с ЧПУ
Ст. токарный с ЧПУ
1М63Ф3
2582,74
10,08
73,4
4
270,31 015 Токарная с ЧПУ
Ст. токарный с ЧПУ
1М63Ф3
2582,74
10,08
50,6
4
186,42
Операция


Балансовая стоимость станка, тыс.
Площадь, занимаемая станком, м2
Штучное время на операцию, мин
Разряд работы
Технологическая себестоимость, р. 025 Токарная с ЧПУ
Ст. токарный с ЧПУ
1М63Ф3
2582,74
10,08
86,6
4
318,96 020 Токарная с ЧПУ
Ст. токарный с ЧПУ
1М63Ф3
2582,74
10,08
70,2
4
254,43
Операция


Балансовая стоимость станка, тыс.
Площадь, занимаемая станком, м2
Штучное время на операцию, мин
Разряд работы
Технологическая себестоимость, р. 045 Фрезерная
Ст. корд.-сверл.-раст. 2554МФ2
2347,3
11,3
64,4
4
201,3
Операция


Балансовая стоимость станка, тыс.
Площадь, занимаемая станком, м2
Штучное время на операцию, мин
Разряд работы
Технологическая себестоимость, р. 045 Долбежная
Ст.долбежный
7430
394,3
7,8
102,9
5
379,2 050 Долбежная
Ст.долбежный
7430
394,3
7,8
39,5
4
128,3
1 2 3
Операция


Балансовая стоимость станка, тыс.
Площадь, занимаемая станком, м2
Вспомогательные материалы
Штучное время на операцию, мин
Разряд работы
Технологическая себестоимость, р. 055 Слесарная


-
-
-
72
4
130,86 055 Электрохимическая
Ст. эл.–хим.
МА-4423
343,9
1,27
Электролит
42,3
4
74,3
Итого технологическая себестоимость по вариантам, р. 6980,45 6279,18

Удельные капитальные вложения определяются по формуле:

, (1.49)


где m – число отличающихся операций в рассматриваемом варианте технологического маршрута;
Соб – количество оборудования, необходимое для обработки заданной программы деталей, шт.;
Цпл – стоимость 1 м2 площади, р.
Определяем удельные капитальные вложения для сравниваемых вариантов:

Кбу = 6379500*1+46*13,1*2*1+2582740*1+46*10,08*2*1+
+394300*1+46*7,8*2*1+46*2*2*1 = 9359574,16 р.,

Кну = 3184750*1+46*12,6*2*1+2582740*1+46*10,08*2*1+394300*1+
+46*7,8*2*1+2347300*1+46*11,3*2*1+343900*1+46*1,27*2*1 =8856950,6 р.

Приведенные затраты определяются по формуле:

, (1.50)

где Ен – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, Ен=0,15.
Находим приведенные затраты для сравниваемых вариантов:

,


Сравнивая полученные результаты, делаем вывод, что оптимальным считается новый вариант, так как по нему сумма приведенных затрат на единицу продукции меньше.

1.15 Безопасность и экологичность

Наиболее эффективной формой защиты природной среды от выбросов промышленных предприятий является разработка и внедрение безотходных и малоотходных технологических процессов во всех отраслях промышленности.
Безотходная технология – это активная форма защиты окружающей среды от вредного воздействия, которая представляет собой комплекс мероприятий в технологических процессах от обработки сырья до использования готовой продукции, в результате чего сокращается до минимума количество вредных выбросов.
До всестороннего внедрения безотходной технологии важным составляющим экологизации промышленного производства следует считать: совершенствование технологических процессов, создание новых экологически безвредных процессов, разработку нового оборудования с меньшим уровнем выбросов примесей и отходов в окружающую среду; замену токсичных отходов на утилируемые; применение аппаратов и систем, уменьшающих воздействие на природу.
К пассивным методам защиты относят устройства и системы защиты окружающей среды, которые применяют для очистки вентиляционных и технологических выбросов от вредных примесей; рассеяния их в атмосфере; очистки сточных вод; глушения шума уменьшением уровней инфразвука и вибраций на путях их распространения; экранирования источников загрязнения окружающей среды; захоронения, ликвидации и обезвреживания токсичных отходов.
Широко применяют газо-, пыле- и туманоулавливающие аппараты и системы.
Применяемые газопылеулавливающие установки можно разделить на две группы: электролитической очистки газов (сухие, мокрые, комбинированные); тканевые, волокнистые и пористые фильтры; сухие инерционные пылеулавители.
Очистка сточных вод от механических примесей осуществляется процеживанием, отстаиванием, фильтрованием. Отделением механических частиц в поле действия центробежных сил; от маслосодержащих примесей – отстаиванием, обработкой в гидроциклонах, флотацией, фильтрованием, обработкой специальными реагентами.
Первичная обработка металлоотходов включает сортировку, разделку и механическую обработку. Создаются специальные цехи для утилизации вторичных металлов.
Для защиты окружающей среды от шума и вибраций, как правило, используют те же методы, что и в производственных условиях. Широко применяется метод снижения шума и вибраций за счет удаления от источников, при этом эффект снижения уровня звукового давления (дБ) при увеличении расстояния в открытом пространстве от R1 до R2 равен ∆L = 20 lg (R2 / R1).
Для уменьшения шума в окружающей среде применяют экраны, кожухи, глушители. Окна с повышенным звукоизолирующими свойствами, зеленые насаждения между источниками шума и жилой застройкой.
Для снижения уровней вибраций необходимо виброактивное оборудование устанавливать на виброгасящие основания (фундаменты, плиты) или на виброизоляторы (пружины, резиновые, пластмассовые прокладки, пневматические опоры и т.п.).
Рассматриваемый участок цеха относится к участкам механообрабатывающего типа. В данном технологическом процессе существуют следующие вредные и опасные факторы [17, 18]:
а) энергия и механические влиянием на человека, к которым относятся шумы и вибрации, возникающие от колебаний движущихся частей машин и механизмов;
б) электрические – электрический ток. В цехе используется электрооборудование, которое требует соблюдения норм электробезопасности;
в) электромагнитные – освещенность;
г) химические – наличие вредных примесей в воздухе, вызванных электрохимической обработкой;
д) психофизиологические – утомление, стресс и тому подобное.
Работа механообрабатывающего цеха сопровождается шумом. Под шумом понимается всякий нежелательный, неприятный для восприятия человека звук. Шум неблагоприятно воздействует на организм человека. Вызывает психические и физиологические нарушения, усиливает утомляемость работающего, снижает работоспособность и создает предпосылки для общих и профессиональных заболеваний и производственного травматизма. С увеличением уровней до 70 дБ и выше шум может оказывать определенное физиологическое воздействие на человека, приводя к видимым изменениям в его организме. Под воздействием шума, превышающего 85-90 дБ, в первую очередь снижается слуховая чувствительность на высоких частотах. При длительном воздействии или большой интенсивности шума, может произойти понижение остроты или даже полная потеря слуха. При действии шума очень высоких уровней (более 145 дБ) возможен разрыв барабанной перепонки. Средствами индивидуальной защиты на проектируемом участке являются наушники и вкладыши. Вкладыши это вставленные в слуховой канал мягкие тампоны из ультратонкого полотна, и жесткие вкладыши в форме конуса. Эффективность снижения уровней шума до 2 дБ. Наушники плотно облегают ушную раковину и удерживаются дугообразной пружиной. Наушники наиболее эффективны на высоких частотах.
Под вибрацией понимается движение точки или механической системы, при которой происходит поочередное возрастание и убывание во времени значений, по крайней мере, одной координаты. Причиной возбуждения вибраций являются, возникающие при работе машин и агрегатов, неуравновешенное силовое воздействие. Вибрация неблагоприятно воздействует на человека. Воздействие вибрации не только ухудшает самочувствие работающего и снижает производительность труда, но и часто приводит к тяжелому профессиональному заболеванию – виброболезнь. Локальная вибрация, в частности, вызывает спазмы сосудов, которые начинаются с концевых фаланг пальцев и распространяются на все предплечье, захватывают сосуды сердца. Вследствие этого происходит ухудшение снабжения конечностей кровью.
Неблагоприятное воздействие вибрации снижается виброгашением, вибродемпфированием, организацией работы и отдыха рабочего, использованием средств индивидуальной защиты (защита опорных поверхностей).
Человек дистанционно не может определить находится ли установка под напряжением или нет. Ток, который протекает через тело человека, действует на организм не только в местах контакта и по пути протекания тока, но и на такие системы как кровеносная, дыхательная и сердечно-сосудистая.
Основными мерами защиты от поражения током являются:
а) обеспечение недоступности токоведущих частей, находящихся под напряжением, для случайного прикосновения изоляцией токоведущих частей, размещением их на недоступной высоте, ограждением и др.;
б) электрическое разделение сети с помощью специальных трансформаторов;
в) применение малого напряжения;
г) двойная изоляция;
д) защита заземлением и занулением;
е) защитное отключение;
ж) организация безопасной эксплуатации электроустановок.
Большое значение имеют инструктажи каждого производственного рабочего:
а) вводный – ознакомление с общими вопросами техники безопасности –проводит инженер безопасности труда;
б) первичный – ознакомление с конкретными видами безопасности труда на данном рабочем месте – проводит руководитель работ;
в) повторный – проводит руководитель работ с периодичностью в полгода;
г) внеплановый – проводится руководителем работ в случае изменений в технологическом процессе при поступлении нового оборудования, а также после несчастных случаев и длительных перерывах в работе;
д) целевой – проводит руководитель работ при выполнении работ, не связанных с основной специальностью.
В соответствии с действующими нормативами помещения, в которых работают электрохимические станки, относят к категории повышенной взрывоопасности. Это объясняется выделением в процессе анодного растворения водорода. Поэтому не разрешается устанавливать станки и емкости для электролитов в подвалах и других помещениях, в которых может скапливаться водород. В процессе анодного растворения выделяются также хлор и другие газообразные продукты реакции, вредные для здоровья. Поэтому в проектируемом технологическом процессе отведен отдельный огражденный участок для электрохимической обработки с местной вытяжной вентиляцией. Вентиляция — организованный воздухообмен, который обеспечивает удаление из помещения воздуха, загрязненного избыточным теплом и вредными веществами и тем самым нормализует воздушную среду в помещении.
В конструкции станка непременно должны быть предусмотрены устройства, защищающие рабочих от различных травм. Например, предусматриваются меры, исключающие возможность прикосновения оператора во время работы станка к токоведущим деталям. Для этого электрооборудование располагается внутри корпуса станка и в специальном дополнительном электрошкафу. Корпус станка и шкаф должны быть надежно заземлены. В конструкции станка предусмотрены резисторы, обеспечивающие стекание заряда с накопительных конденсаторов. Производится расчет общего сопротивления растеканию тока системы защитного заземления на каждую единицу оборудования. Произведем подобный расчет для станка токарного с ЧПУ модели 1М63Ф3. Данные для расчета возьмем из паспорта станка и схемы его установки:
P =600 Ом; l =3.0 м; d =0,05 м; t =2.0 м; φ =1,1; Rдоп =4 Ом.
Определяем сопротивление растеканию тока единицей трубчатого заземлителя:
Rтр = 0,366*Р/l*[lg(2l/d)+0.5lg(4t+l/4t-l)] (1.51)

Rтр = 0,366*600/3*[lg120+0.5lg1.285] = 155.5 Ом.

Корректируем Rтр с учетом коэффициента сезонности:

Rтр = Rтр*φ (1.52)

Rтр̀ = 155.5*1.1 = 171 Ом.

Определяем требуемое количество заземлителей:

n = Rтр/(Rдоп*η), (1.53)

где η – коэффициент использования заземлителей, 0.96.

n = 171/ (4*0.96) = 44.5 шт.

Определяем длину соединительной полосы (заземлители располагаем в ряд):

l n = d*(n-l) (1.54)

l n = 0.05*(44.5-3) = 2м.

Определим сопротивление растеканию тока соединительной полосой:

Rn = 0.366*P/l*lg(2*ln2/b*h), (1.55)

где b и h –соответственно высота и ширина поперечного сечения соединительной полосы.
Rn = 0.366*600/3*lg640 = 205.4 Ом.

Корректируем Rn с учетом коэффициента сезонности:

Rn = Rn*φ (1.56)

Rǹ = 205.4 * 1.1 = 226 Ом.

Определим сопротивление растеканию тока по заземлителям:

Re = Rтр̀/ n*η (1.57)

Re = 171/44.5*0.96 = 4 Ом.

Определяем общее сопротивление растеканию тока системы защитного заземления:
Rсист = Re*Rǹ / Re+Rǹ (1.58)

Rсист = 4*226 / 4+226 = 3,9 Ом.

Округлим полученное значение до целых. Итак, общее сопротивление растеканию тока системы защитного заземления равно 4 Ом.
На участке электрохимической обработки должно быть не менее двух огнетушителей, все рабочие, связанные с работами на установках, должны уметь пользоваться ими, категорически запрещается хранение на участке промасленной одежды, запасов легко воспламеняющихся жидкостей и протирочных материалов, превышающих сменную потребность. Источник питания необходимо устанавливать в удалении от станка на расстоянии, достаточном для исключения возможности попадания в них стружки и брызг электролита, могущих вызвать короткое замыкание. На видных местах должны быть вывешены инструкции по технике безопасности и противопожарным мероприятиям.
Естественное и искусственное освещение производственных помещений должно соответствовать требованиям СНиП 25-05-95. В помещениях с недостаточным естественным светом и без естественного света должны применяться установки искусственного ультрафиолетового облучения в соответствии с СН 245-71.
Для местного освещения следует применять светильники, установленные на металлорежущих станках и отрегулированные так, чтобы освещенность в рабочей зоне была не ниже значений, установленных в таблице 12. Для местного освещения должны использоваться светильники с непросвечиваемыми отражателями с защитным углом не менее 30˚. Кроме того, должны быть предусмотрены меры по снижению отраженной блескости.
Чистка стекол, оконных проемов и световых фонарей должна проводиться не реже двух раз в год. Чистка ламп и осветительной арматуры для инструментальных цехов должна проводиться не реже двух раз в год, а для остальных производственных помещений - не реже четырех раз в год.

Таблица 12 - Рекомендуемые освещенности для производственных помещений

Цех Наименование помещений
участков Рабочая
поверхность Разряд
зрительной
работы Освещенность, лк
Комбинированное
освещение Общее
освещение
Общее +
местное общее
Механи-
ческий Заготовительные цехи
Механические, ремонтно-механические
Металлорежущие станки
Разметочные плиты и контроль
Прецизионные металлообрабатывающие станки
Общая освещенность механического цеха 0,8 м от пола
Место обработки детали
То же

Плита, стол

Место обработки детали
0,8 м от пола
VI

IIв


IIв

IIв +I4


IVа -

2000


2000

2500

2500


- -

200


200

300

300


- 150

-


500

750

750


300


Безопасность производственных процессов определяется в первую очередь безопасностью производственного оборудования, которая обеспечивается учетом требований безопасности при составлении технического задания на его проектирование, при разработке эскизного и рабочего проекта, выпуске и испытаниях опытного образца и передаче его в серийное производство согласно ГОСТ 15,001-73 «Разработка и постановка продукции на производство. Основные положения».
Общие требования безопасности к производственным процессам определены ГОСТ 12,3,002-75 (СТ СЭВ 1728-79). Основными требованиями безопасности к технологическим процессам являются устранения непосредственного контакта работающих с исходными материалами, заготовками, полуфабрикатами, готовой продукцией и отходами производства, оказывающими вредное действие; замена технологических процессов и операций, связанных с возникновением опасных и вредных производственных факторов, процессами и операциями, при которых указанные факторы отсутствуют или обладают меньшей интенсивностью; комплексная механизация и автоматизация производства, применение дистанционного управления технологическими процессами и операциями при наличии опасных и вредных производственных факторов; герметизация оборудования; применение средств коллективной защиты работающих; рациональная организация труда и отдыха с целью профилактики монотонности и гиподинамии, а также ограничения тяжести труда; своевременное получение информации о возникновении опасных и вредных производственных факторов на отдельных технологических операциях (системы получения информации о возникновении опасных и вредных производственных факторов необходимо выполнять по принципу устройств автоматического действия с выводом на системы предупреждающей сигнализации); внедрение систем контроля и управления технологическим процессом, обеспечивающих защиту работающих и аварийное отключение производственного оборудования; своевременное удаление опасных и вредных производственных факторов, обеспечение пожаро-взрывоопасности.
При определении необходимых средств защиты следует руководствоваться указаниями соответствующих разделов стандартов по видам производственных процессов и группам производственного оборудования, используемым в этих процессах.
Требования безопасности при проведении технологического процесса должны быть предусмотрены в технологической документации. Контроль полноты изложения этих требований должен осуществляться в соответствии с указаниями РД 50-134-78. Мероприятия по обеспечению пожаробезопасности производственных процессов определены ГОСТ 12,1,004-76, взрывоопасности ГОСТ 12,1,010-76.
Производственные здания и сооружения в зависимости от выбранного архитектурно-строительного и объемно-планировочного решения могут влиять на формирование условий труда в части освещения, шума, микроклимата, загазованности и запыленности воздушной среды, производственных излучений. Кроме того, неправильное цветовое или архитектурное решение интерьера приводит к неблагоприятному психологическому воздействию на рабочих.
Для обеспечения чистоты воздуха и нормализации параметров микроклимата в производственных помещениях помимо местных отсасывающих устройств, обеспечивающих удаление вредных веществ из зоны резания (пыли, мелкой стружки и аэрозолей СОЖ), должна быть предусмотрена приточно-вытяжная общеобменная система вентиляцию
Помещения, в которых хранятся и готовятся растворы бактерицидов для СОЖ, должны быть оборудованы местной вытяжной вентиляцией.
Воздухоотводы для удаления пыли титановых и магниевых сплавов должны иметь гладкие внутренние поверхности без карманов и углублений (исключающих скапливание пыли), минимальные длину и число поворотов. Радиусы закруглений должны быть не менее трех диаметров. Воздухоотводы установок для отсасывания магниевой пыли должны быть оборудованы предохранительными клапанами, открывающимися наружу из взрывоопасного помещения.
Воздух, удаляемый местными отсасывающими устройствами при обработке магниевых сплавов на полировальных и шлифовальных станках, должен быть очищен в масляных фильтрах до поступления его в вентилятор. Фильтры и вентиляторы должны быть изолированы от цеха, где производится обработка резанием. Во избежание опасности завихрения и образования взрывоопасной смеси магниевой пыли с воздухом не допускается применять для очистки сухие центробежные циклоны и суконные фильтры.
Помещения в цехах и на участках обработки резанием, пребывание в которых связано с опасностью для работающих, например обработка бериллия, должны быть отделены от других помещений изолирующими перегородками, иметь местную вытяжную вентиляцию и знаки безопасности по ГОСТ 12,4,026-76.

 

Рисунок 11 - План эвакуации

Для снятия статического электричества пылеприемники и воздуховоды вентиляционных установок должны иметь заземление по ГОСТ 12,1,030-81.
Помещения и воздухоотводы от местных отсосов и общеобменной вентиляции должны очищаться по графику, утвержденному в соответствии с принятой на предприятии формой внутренней документации.
В соответствии с требованиями СНиП II-33-75 ворота, двери и технологические проемы должны быть оборудованы воздушными и воздушно-тепловыми завесами.
Охрана окружающей среды - это система государственных и общественных мероприятий, обеспечивающих сохранение природной среды, пригодной для жизнедеятельности нынешних и будущих поколений. Охрана окружающей среды и рациональное использование ее ресурсов в условиях развития НТР и бурного роста промышленного производства стала одной из актуальнейших проблем современности.
Наибольшую опасность представляют отходы производства. С развитием промышленности резко возрастает и количество отходов, что свидетельствует о несовершенстве технологии. Сейчас ежегодно в биосферу попадает более 30 млрд. т бытовых и промышленных отходов в газообразном, жидком и твердом виде. Наиболее перспективный путь решения проблемы защиты окружающей среды - это дальнейшее совершенствование технологических процессов и создание безотходного производства с замкнутыми технологическими циклами.
Для рассматриваемого типа производства характерно загрязнение атмосферы металлической пылью в виде вентиляционных отбросов и попадания в сточные воды отработанных жидкостей: СОЖ, содовых растворов, эмульсий, масла и так далее.
На предприятии должна быть организована единая система удаления пыли и стружки из зоны резания, механизированное транспортированное их к месту сбора и брекетирования.
Такое решение позволяет устранить безвозвратные потери металла, сократить большое число уборщиков стружки, повысить безопасность труда, улучшить гигиенические условия труда станочников и сократить количество вредных отходов и выбросов в атмосферу.
Каждая промышленная структура имеет систему водоснабжения и водоотведения. Предпочтение отдается системе оборотного водоснабжения, при котором часть воды используется в технических операциях, очищается и поступает вновь, а часть сбрасывается.
Система водоотведения предусматривает систему канализации, которая включает различные устройства, в том числе и очистные.
В зависимости от характера загрязнения сточных вод существуют группы методов для очистки вод от твердых нерастворимых примесей, маслосодержащих примесей, растворимых примесей, а также биологическая очистка. При этом могут использоваться отстойники, центрифуги и фильтры.

2 Проектно-конструкторская часть
2.1 Описание конструкции и расчет установочного приспособления для зубодолбежной операции 050

При разработке технологического процесса механической обработки заготовки необходимо правильно выбрать и спроектировать приспособления, которые должны способствовать повышению производительности труда, точности обработки, улучшению условий труда, ликвидации предварительной разметки заготовки и выверки ее при установке на станке. Применение станочных приспособлений при обработке заготовок дает ряд преимуществ:
а) повышает качество и точность обработки детали;
б) сокращает трудоемкость обработки заготовок за счет резкого уменьшения времени, затрачиваемого на установку, выверку и закрепление;
в) расширяет технологические возможности станков.
Для выполнения долбежной операции 050 по обработке наружной поверхности детали разработана конструкция специального установочного приспособления с гидравлическим приводом для долбежного станка модели 7430.
Во внутренней полости станины станка смонтирован гидравлический цилиндр, с входящими в него деталями. Координирование приспособления на станке осуществляется с помощью пальцев, установленных в основании корпуса. Крепление приспособления на планшайбе станка осуществляется при помощи болтов, установленных в паз планшайбы и пазы основания корпуса.
На чертеже 9, графической части дипломного проекта изображено установочное приспособление с использованием гидропривода и с откидным фиксатором на делительном диске, в качестве которого используется поворотная часть приспособления. На чертеже механизм закрепления показан в положении зажима. Поворотная часть 1 относительно неподвижной 2 закреплена сухарем 3, находящимся в зацеплении (через паз) с муфтой 4. Для раскрепления следует гидроприводом 8 перевести шток 6 в верхнее положение. При этом рычаг 7 отожмется, клиновой частью штока, приподнимет муфту и выведет ее из зацепления. Для закрепления достаточно перевести шток в нижнее положение. Ролики 5 уменьшают трение между рычагом и штоком. Фиксатор откидной имеет преимущество перед пальцевым фиксатором, заключающееся в том, что при делении используют наибольший радиус делительного диска. Кроме того, клиновые скосы фиксатора выбирают зазор в делительных пазах диска.
Перед началом обработки деталь устанавливается на поворотную часть, которая в свою очередь устанавливается на делительный палец 9. Деление с помощью делительных пальцев широко применяют в поворотных столах и приспособлениях. В зависимости от требования деления рабочая часть делительных пальцев может быть цилиндрической или конусной. В последнем случае угол конуса выбирают таким, чтобы исключить заклинивание при выводе пальца и вместе с тем не завысить ход пальца. Затем обработанную деталь снимают, а на ее место устанавливают новую.


Рисунок 12 - Схема обработки детали на зубодолбежной операции

Обеспечение усилия зажима необходимо для надежного закрепления обрабатываемой детали в приспособлении. Схема базирования и закрепления детали представлена на листе карты эскизов в технологическом процессе.
Сила зажима Pз, Н, определяется по формуле [8, табл. 8, с. 82]:

, (2.1)

где К – коэффициент запаса;
Mкр – крутящий момент, создаваемый силой резания, Н•м, в соответствии с
п. 1.12 Мкр=154,84 Н•м;
f1, f2– коэффициенты трения соответственно в местах контакта заготовки с опорами и с зажимным механизмом, f1=f2=0,16 [8, табл. 10, с. 85];
Dпр, Dоп – диаметры, на которых расположены соответственно прижимы и опоры, мм, Dпр=211,5 мм, Dоп=517,5 мм.
Коэффициент запаса определяется по формуле [8, с. 85]:

, (2.2)

где Ко – коэффициент гарантированного запаса, Ко = 1,5;
К1 – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания из-за случайных неровностей на обрабатываемых поверхностях, для черновой обработки К1=1,2;
К2 – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания вследствие затупления режущего инструмента, К2 = 1,6 [8, табл. 9, с. 85];
К3 – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при прерывистом резании, К3 = 1;
К4 – коэффициент, характеризующий постоянство сил резания, для гидроцилиндров двойного действия К4 = 1;
К5 – коэффициент, характеризующий эргономику ручных зажимных механизмов, К5 = 1;
К6 – коэффициент, учитываемый только при наличии моментов, стремящихся повернуть заготовку, установленную плоской поверхностью на постоянные опоры, К6 = 1,5.

,

.

Диаметр поршня D, мм определяется по формуле:

, (2.3)

где р – давление в пневматической системе, МПа, р=10 МПа;
ηмех – механический коэффициент полезного действия цилиндра, ηмех=0,9;
d – диаметр штока, мм, d=36 мм.

.

Принимаем стандартное значение диаметра поршня D=80 мм.
Объем рабочей полости гидроцилиндра V, см3 определяется по формуле:

, (2.4)

где l – рабочий ход поршня, см.

.

Погрешность приспособления εпр, мм определяется по формуле [1, с. 162]:

, (2.5)

где δ – допуск на соответствующий размер расположения обрабатываемых поверхностей заготовки, заданный по чертежу, мм, δ = 0,4 мм;
k – коэффициент, учитывающий возможное отступление от нормального распределения отдельных составляющих, k = 1,2;
k1 – поправочный коэффициент на погрешность базирования, k1 = 0,85;
εб – погрешность базирования, мм, в соответствии с п. п. 1.7 εб = 0,093 мм;
εз – погрешность закрепления, возникающая в результате деформации заготовки и приспособления при закреплении, мм, εз = 0,09 мм [1, табл. 40, с.82];
εуст – погрешность установки приспособления на станке, мм, εуст = 0,03 мм;
εизн – погрешности, возникающие в результате износа деталей приспособления, мм, εизн = 0;
εп – погрешность установки и смещения режущего и вспомогательного инструмента на станке, вызываемая неточностью изготовления направляющих элементов приспособления, мм, εп=0, так как отсутствуют направляющие элементы приспособления;
k2 – поправочный коэффициент на среднюю экономическую точность обработки, k2 = 0,8;
ω – значение погрешности обработки исходя из экономической точности для данного метода, ω = 0,25.

.


2.2 Описание конструкции специального мерителя для измерения радиального биения зубчатого венца

Система контроля при производстве зубчатых колес включает приемочный, профилактический, производственный и операционный контроль. Приемочный контроль проводят для оценки соответствия точности изделия требованиям, которые определяются назначениям зубчатых колес. Результаты контроля должны характеризовать эксплуатационные показатели точности колеса.
Для измерения радиального биения зубчатого венца, полученного после шлифовальной операции 060, используется специальный меритель. Биение зубчатого венца определяется относительным измерением радиального положения измерительного наконечника по отношению к рабочей оси зубчатого колеса. Измерительный наконечник имеет сферическую форму с диаметром =1,5m.
При измерении радиального биения, проверяемое зубчатое колесо монтируется на универсальную измерительную оправку, а держатель с наконечником в измерительный суппорт с индикаторной стойкой.
Разность показаний индикатора при различных угловых положениях проверяемого колеса принимается за величину радиального биения. При проверке не менее чем в трех равномерно расположенных впадинах выясняется более ¾ имеющегося радиального биения.

m= 12; z= 43.


Рисунок 13 - Схематическое изображение конструкции специального мерителя в сборе со станочными приспособлениями

2.3 Технологическое проектирование производственного участка
2.3.1 Расчет количества технологического оборудования

Проектирование участка механического цеха начинают с расчета потребности в металлорежущем оборудовании. Оборудование механических цехов подразделяется на три категории: основное производственное (расчетное), дополнительное (нерасчетное) и вспомогательное. Потребности в основном оборудовании определяются по формулам, приведенным в работах [2, 16].
Расчетное количество станков по i-й группе оборудования Срi, шт. определяется на основании трудоемкости производственной программы и действительного фонда времени работы оборудования.

, (2.6)

где Nj – годовая программа выпуска деталей j-го типа, шт.;
tij – штучное время обработки детали типа j на i–ом виде оборудования, мин;
Квн – коэффициент выполнения норм по i-й группе оборудования;
FДi – годовой действительный фонд времени работы одного станка i- й группы, ч;
n – количество наименования деталей, обрабатываемых на i-й группе оборудования.
Определим расчетное требуемое количество токарных станков с ЧПУ модели 1М63Ф3:

 

Принятое количество станков Сп устанавливаем путем округления полученного значения Cр до целого. Принимаем количество токарных станков с ЧПУ модели 1М63Ф3, Сп=1 станок.
Коэффициенты загрузки оборудования по группам Кзi рассчитываются по формуле:
. (2.7)

Таблица 13 - Результаты расчета требуемого количества станков остальных групп оборудования

Наименование оборудования Тип
(модель) Количество оборудования, шт. Коэффициент
загрузки
оборудования Стоимость,
тыс. р.
расчетное принятое единицы оборудования общая
1 2 3 4 5 6 7
Станок токарный
с ЧПУ 1М63Ф3 0,82 1 0,82 2117,0 2117,0
Станок координ-
сверл-раст с ЧПУ 2554МФ2 0,97 1 0,97 2347,3 2347,3
Станок плоско-
шлифовальный 3Б751 0,26 1 0,26 769,4 769,4
Станок профиле-
шлифовальный 395М 0,44 1 0,44 656,8 656,8
Станок
долбежный 7430 0,26 1 0,26 394,3 394,3
Станок электрохимический МА-4423 0,29 1 0,29 343,9 343,9
Итого: – 3,04 6 0,5 – 6628,7


2.3.2 Определение производственной площади участка

Производственная площадь участка, занятая непосредственно оборудованием и рабочими местами, определяется из удельной площади, приходящейся на один станок, и числа станков.
Удельная площадь на один мелкий станок – 10-12 м2, средний – 15-25 м2, крупный – 30-45 м2 [16, с.174].
К мелким относятся станки с габаритами до 1800×800 мм, средним – до 4000×2000 мм, крупным – до 8000×4000 мм [16, с. 165].
Станки 1М63Ф3, 3Б751 и МА-4423 – средние, остальные – крупные.
Проходы и проезды составляют 20 % производственной площади.
Определим площадь участка Sу по формуле:

, (2.8)

где Syс – удельная площадь на один средний станок, м2;
n – число средних станков;
Syk – удельная площадь на один крупный станок, м2;
k – число крупных станков.

.

С учетом сетки колонн 18×12 м корректируем площадь участка:

.

2.3.3 Разработка компоновки и технологической планировки участка

Компоновочный план необходим для рационального использования площадей корпуса и заводской зоны в целом. Применительно к участку изготовления корпуса топливного насоса ТНА компоновочный план должен содержать следующее:
а) сетку колонн L × t: 18 × 12 м;
б) маркировку осей здания;
в) маркировку колонн здания (А1, А2, Б1 и т.д.);
г) габариты производственного участка: 18 × 12 м;
д) капитальные наружные стены;
е) проезд для межцехового транспорта;
ж) должны быть определены последовательность размещения производственных и вспомогательных отделений, занятых в основном производстве.
Станки необходимо располагать таким образом, чтобы обеспечивался кратчайший путь перемещения деталей в процессе обработки, т.е. оборудование должно располагаться в порядке технологических операций. Особое внимание следует обратить на то, что в технологическом процессе присутствует электрохимическая операция. Для ее выполнения необходимо выделить отдельный огражденный участок, на котором помимо станка и вытяжной вентиляции необходимо расположить вспомогательное оборудование, необходимое для выполнения операции, а именно: источник питания станка, центрифугу для очистки электролита, бак для электролита, промывочную ванну, стеллаж для электродов и оснастки, пульт управления станком.
Планировку участка выполняем в масштабе М 1:50. Основной принцип, используемый при планировке – прямоточность движения деталей в процессе обработки, т.е. увязка планировки с технологическим процессом и установление минимальных расстояний между станками, а также между станками и элементами зданий согласно нормам технологического проектирования.
В качестве транспортных средств для передачи детали в процессе изготовления от станка к станку необходимо использовать кран-балки с тельферами грузоподъемностью до 0,5 т, для установки оборудования - мостовой кран грузоподъемностью до 15 т.
На участке необходимо расположить тары для заготовок, деталей, а также стружки.

2.3.4 Определение численности производственного персонала

Штат участка механического цеха состоит из основных и вспомогательных рабочих, инженерно-технических работников, служащих, младшего обслуживающего персонала и работников технического контроля.

В серийном производстве численность основных рабочих Чор, чел. определяется по формуле [2, с. 9]:

, (2.9)

где tij – трудоемкость i-й операции по изделию j-го вида, мин;
Nj – годовой объем выпуска изделий j-го вида, шт.;
ФРД – действительный годовой фонд времени работы рабочего, ч;
КВН – коэффициент выполнения норм на i-й операции.

, (2.10)

где α – коэффициент, учитывающий потери рабочего времени - неявки, установленные трудовым законодательством, α=10 %.

.

Определяем число токарей четвертого разряда:

 

Принятое количество рабочих устанавливается путем округления полученного значения Чор до целого. Принимаем количество токарей- револьверщиков - 1 человек.
Результаты расчета количества основных производственных рабочих представлены в таблице 14.

Таблица 14 - Результаты расчета количества основных производственных рабочих
Профессии Разряд Количество обслуживаемых станков Общая трудоемкость, выполняемых работ за год,
нормо-ч Количество рабочих, чел.
расчетное принятое
Токарь 4 1 3768,9 0,86 1
Шлифовщик 3 1 1216,8 0,27 1
Координатчик 4 1 4782,9 1,03 1
Долбежник 4 1 1232,4 0,3 1
Шлифовщик 4 1 2065,4 0,47 1
Электрохимики 4 1 1319,7 0,3 1
Итого: – 6 14386,1 – 6

Определение численности вспомогательных рабочих производится по нормам обслуживания. Полученные дробные значения количества рабочих не округляются до целого, так как это количество учитывается при определении зарплаты вспомогательных рабочих. Результаты определения численности вспомогательных рабочих представлены в таблице 15.
С учетом того, что в подчинении мастера должно быть 20-25 человек, для проектируемого участка численность ИТР составляет – мастер – 1 человек.

Таблица 15 - Результаты определения численности вспомогательных рабочих
Профессии Определяющий показатель Норма обслуживания на одного рабочего Расчетное количество, чел. Разряд
1 2 3 4 5
Наладчики Единиц оборудования на человека 8 0,75 5
Слесари по ремонту оборудования Единиц оборудования на человека 25 0,24 3
Электромонтеры (дежурные) Количество единиц оборудования в смену 50 – 80 0,12 2
Слесари по ремонту оснастки Количество основных рабочих 40 – 50 0,15 3
Кладовщики Количество основных рабочих 60 0,1 3
Слесарь по межремонтному обслуживанию оборудования Единиц оборудования на человека 20 – 30 0,3 3
Подносчики и раздатчики инструмента Единиц оборудования на человека 35 – 40 0,17 3
Разделители работ Количество основных рабочих 100 0,06 4
Рабочие БЦК Процент от численности основных рабочих 7 0,85 3
Уборщики производственных площадей Убираемая площадь, м2 1400 0,15 2
1 2 3 4 5
Комплектовщики Человек 1 человек на участок 1 3
Итого: – – 3,89 –

3 Научно-исследовательская часть

В разрабатываемом технологическом процессе обработки шестерни эксцентрикового механизма свободного хода необходимо четко соблюсти все технические требования, предъявляемые к детали, т. к. она является важной и ответственной частью механизма. Для эффективной реализации этого процесса необходимо не только правильно спроектировать технологический процесс обработки детали, но и рассчитать и примерно предугадать все возможные нагрузки и перегрузки механизма в целом.
В ходе проведенного патентного поиска было найдено несколько конструкций эксцентриковых механизмов свободного хода с описанием результатов проведенных испытаний. Эксплуатационная проверка ЭМСХ в приводах различных машин и механизмов позволяет обнаружить и устранить слабые места конструкции и убедиться в надежности и долговечности механизмов.
Впервые ЭМСХ в количестве 2 шт. были установлены в приводе рабочего движения суппорта и размыкания цепи для ускоренного его перемещения токарно-винторезных станков М163 в 1968 г. Установленные до этого роликовые МСХ по нормали машиностроения выходили из строя через каждые 2-3 месяца в результате местного износа звездочки в месте контакта с роликами. Им на замену пришли ЭМСХ с принудительным заклиниванием. За период работы данных механизмов (более 10 лет) потребовалось заменить через 5 лет подтормаживающие ролики, которые в результате износа не обеспечивали торможение эксцентриковых втулок и заклинивание механизма. Основные элементы механизма (эксцентрик, эксцентриковые втулки, обойма и шестерня) имели незначительный износ и были работоспособны.

3.1 Использование информационных технологий в процессе проектирования и экспериментальное исследование ЭМСХ

Проверка работоспособности первых опытных образцов ЭМСХ в эксплуатационных условиях показала их невысокую надежность из-за следующих обнаруженных недостатков: 1) при изменении условий смазки механизма наблюдалась его пробуксовка и заклинивание происходило с запаздыванием, при этом наблюдалось ударное включение ЭМСХ, при котором резко возрастали нагрузки, что приводило в ряде случаев к поломке шестерни; 2) при ударном заклинивании наблюдались также явления нерасклинивания механизма.
В процессе проектирования и экспериментальном исследовании ЭМСХ и составляющих его деталей широко использовались новейшие информационные технологии. Современные методы математического планирования экспериментальных исследований позволяют значительно сократить число опытов без ущерба их качества, уменьшить сроки проведения экспериментальных работ и удешевить их. В проводимых экспериментальных исследованиях рассматривалось изменение одного фактора, которое вызвало изменение отклика. Остальные факторы (внешние переменные) рассматривались как постоянные. Однако применение методов математической статистики позволяет с наперед принятой допустимой ошибкой измерения δ определить число п повторяемости опытов.
Основной целью экспериментальных исследований ЭМСХ являлась: оценка достоверности полученных теоретических данных, что стало вполне возможным при использовании информационных технологий, и выяснение некоторых характеристик и параметров ЭМСХ. В процессе работы был проведен ряд исследований процесса заклинивания механизма в движении и по влиянию геометрических параметров на работоспособность механизма в период заклинивания, определению приведенных коэффициентов трения в сопряжении цилиндрических поверхностей обоймы и дуговых выступов втулки, определение усилий при расклинивании механизма. Были проведены эксперименты по влиянию трения в механизме в период свободного хода, определению напряжений в основных элементах ЭМСХ, определению характеристики жесткости и работоспособности ЭМСХ в условиях обильной смазки.
В ходе эксперимента образец аналогичный данной шестерне в паре с обоймой был подвергнут ряду испытаний: 1) статическое нагружение, при этом нагрузочный момент изменялся в пределах Т= 60-660 Н*м с градацией через 120 Н*м; 2) вращение при различных углах заклинивания ά и частоте включений п = 55-450 цикл/мин; 3) радиальное нагружение в цилиндрическом сопряжении шестерни , обоймы и кольца от нуля до 3,2 кН через 400 Н. С целью исследования работоспособности этого ЭМСХ в условиях обильной смазки была разработана экспериментальная установка , которая обеспечивала частое включение и выключение механизма при небольших периодах заклиненного состояния и свободного хода.
Испытания проводились на установке, состоящей из рамы 1,закрепленных на ней подшипников 2, вала 3, на одном конце которого закреплен диск 4 с гнездами для крепления рычага 5. На другом конце вала 3 на подшипниках качения установлен диск 6, замыкаемый с рамой 1 фиксатором 7. В гнезде диска 6 крепится сменная наружная обойма 8, а на коническом хвостовике вала 3 крепится эксцентрик 9 испытуемого образца.
Измерение относительного поворота обойм в период заклинивания при нагружении механизма статическим крутящим моментом осуществлялось индикатором 10, установленным в стойке 11 и опирающимся наконечником в подвижный упор 12,закрепленный к торцу эксцентрика.
Для уменьшения погрешностей при измерении стойка 11 закрепляется на обойме, а упор 12 фиксировался относительно эксцентрика. Наконечник индикатора установлен в стойке перпендикулярно линии, проходящей через ось механизма и срез стойки.
Дальнейшее совершенствование конструкций ЭМСХ позволило увеличить угол заклинивания, что обеспечило при работе этих ЭМСХ в условиях обильной смазки нормальные условия их расклинивания и заклинивания без пробуксовок.
По результатам проведенных исследований можно сделать следующий вывод: данная деталь- шестерня является одним из основных элементов механизма и в процессе эксплуатации подвергается ряду разнородных нагрузок. В связи с этим к технологическому процессу изготовления шестерни предъявляются жесткие технические требования, нарушение которых может привести к частичной или полной поломке механизма.

 


Рисунок 14 - Установка для испытания шестерни

4. Эксплуатационная часть
4.1 Регламентное эксплуатационное обслуживание технологического оборудования на участке

Эффективность любой размерной обработки во многом зависит от того, как будет учтен имеющийся опыт ее промышленного использования и эксплуатации существующего технологического оборудования и оснастки.
Длительное сохранение работоспособности оборудования и сведение к минимуму суммы затрат на его поддержание (восстановление), а также потерь основного производства, связанных с простоями оборудования из-за неисправности, требуют рациональной организации эксплуатации обязательного выполнения комплекса работ по его техническому обслуживанию.
Необходимость совершенствования организации технического обслуживания диктуется тем, что рациональная организация, эксплуатация и четкое выполнение комплекса требований к техническому обслуживанию являются не менее важным условием сокращения затрат и потерь основного производства и длительного сохранения оборудованием работоспособности, чем повышение организационно-технического уровня и качества ремонта. В связи с этим в деятельности производственных цехов и ремонтных служб рациональное техническое обслуживание должно стоять на первом месте, а ремонт – на втором.
Рациональная организация технического обслуживания требует четкой регламентации и планирования по возможности всех входящих в него работ по их содержанию и периодичности выполнения, а также распределения их между различными исполнителями. Однако регламентировать весь убьем работ, входящих в состав технического обслуживания, практически невозможно, так как для этого необходимо непрерывное наблюдение за возникновением имеющих случайный характер отказов всех быстроизнашивающихся деталей и нарушений всех неответственных подвижных сопряжений и неподвижных разъемных соединений. Организация такого непрерывного наблюдения в настоящее время экономически неэффективна, поэтому наряду с регламентированными (плановыми) обязательными работами, техническое обслуживание включает случайные работы, выполняемые по потребности.

Таблица 16 - Плановое техническое обслуживание

Вид работы
Исполнитель работы
Слесарь Электрик Элект-
роник Смазчик Оператор
станка

Плановое техническое обслуживание

Плановый (полный) осмотр:
Механической части
Электрочасти
Устройств ЧПУ станков и машин
Ежемесячный и периодический (частичный) осмотр:
Механической части
Электрочасти
Устройств ЧПУ станков и машин
Ежемесячное поддержание чистоты:
Оборудования
Помещения
Смазка-ежесменная
Пополнение и замена смазки:
Через 40 ч работы и более
Доставка смазочных материалов
Промывка:
Механизмов станков и машин
Смазочных систем
Периодическая очистка от пыли:
Электрооборудования
Устройств ЧПУ
Профилактическая регулировка механизмов, обтяжка крепежа и замена быстроизнашивающихся деталей:
Механической части
Электрочасти
Проверка геометрической и технологической точности оборудования
Профилактические испытания:
Электрооборудования
Устройств ЧПУ
Замена случайно отказавших деталей или восстановление их работоспособности:
Механической части
Электрочасти
Устройств ЧПУ
Восстановление случайных нарушений регулировки устройств и сопряжений:
Механической части
Электрочасти
Устройств ЧПУ
+

 


+

 

 

 

+


+
+

 

 


+

+

 

 


+

 


+

+

 


+

 

 


+

 

 

+

 

 

+

 

+

 


+

 


+


+

 


+

 

 

 

 

 


+

 

 

 

 

+

 


+

 


+


+

 

 

 

 


+
+


+

+
+
+


+
+
+

+

+

 


+
+

Основные виды работ, входящих в состав планового (регламентированного) и непланового технического обслуживания действующего оборудования (в том числе станков с ЧПУ), и распределение их между исполнителями показаны в табл.20. Из таблицы видно, что 75-80% операций (по трудоемкости) должно выполняться через заранее определенные количества часов работы оборудования, т.е. в плановом порядке, а 20-25% - по потребности, т.е. является неплановым обслуживанием.
Операционные нормы трудоемкости разработаны на 1000 ч оперативного времени работы оборудования. Это обеспечивает проведение расчетной численности рабочих, занятых техническим обслуживанием в соответствии с уровнем использования оборудования (количеством часов оперативного времени работы в сутки), и сокращение ее по сравнению с численностью, рассчитываемой на ряде предприятий по календарному времени работы всего установленного оборудования с учетом коэффициента сменности
Службам отдела главного механика предприятий необходимо организовать изучение причин отказов деталей, заменяемых при неплановом техническом обслуживании; выполнения мероприятий, сводящих отказы к минимуму; разработку конструктивных решений, предотвращающих случайные нарушения неподвижных разъемных соединений деталей оборудования; выявление периодичности нарушений регулировки механизмов, устройств и подвижных сопряжений деталей и внесений операций по профилактической регулировке этих сопряжений и механизмов в карты планового технического обслуживания.
Простои в связи с выполнением непланового технического обслуживания, превышающие 20 мин за смену на один станок, подлежат обязательному учету.

5. Экономическая и организационно-управленческая часть
5.1 Экономическое обоснование проекта участка
5.1.1 Определение потребности в инвестициях для организации спроектированного участка

Создание предметно-замкнутого участка требует некоторых затрат: на технологическую подготовку производства, на закупку, установку и наладку технологического, энергетического, подъемно-транспортного оборудования, технологическую оснастку, инвентарь и хозяйственные принадлежности. В затратах на здание нет необходимости, так как предполагается, что спроектированный участок разместится на имеющихся площадях предприятия.
Капиталовложения в оборудование Ко, р. рассчитываются по формуле [2]:

, (5.1)

где Кот, Коэ, Кпт, Коу – капиталовложения соответственно в технологическое оборудование, энергетическое оборудование, подъемно-транспортное оборудование, в средства контроля и управления, тыс. р.
Вложения в технологическое оборудование определяются как:

, (5.2)

где Цоi – оптовая цена единицы оборудования i-го вида, тыс. р.;
kтз – коэффициент транспортно-заготовительных расходов, kтз = 0,05;
kс – коэффициент, учитывающий затраты на строительные работы, в том числе устройство фундаментов, kс = 0,07;
kм – коэффициент, учитывающий затраты на монтаж и наладку оборудования, kм = 0,1.
Кот = 6628,7 * (1+0,05+0,07+0,1) = 8087 тыс.р.

Данные об оптовой цене единицы оборудования взяты на базовом предприятии:
1М63Ф3 -2117,0 т.р.
2524МФ2 -2347,3т.р.
3Б721 -769,4т.р.
395М -656,8т.р.
7330 -394,3т.р.
МА-4423 -343,9т.р.
При расчете результатов капитальных вложений в основные производственные фонды участка и сведении в таблицу, вложение в технологическое оборудование примем за балансовую стоимость основных фондов. Балансовую стоимость единицы оборудования можно рассчитать по аналогичной формуле:

(5.3)

Укрупнено капиталовложения в энергетическое оборудование принимаем равным 5 % от стоимости технологического оборудования:

Коэ = 0,05 * 8087 = 404,35 тыс.р.

Капиталовложения в подъемно-транспортное оборудование принимаем равным 10 % от стоимости технологического оборудования:

Кпт = 0,1 * 8087 = 808,7 тыс. р.

Капиталовложения в средства контроля и управления технологическим процессом принимаются равными 1 % от стоимости технологического оборудования:

Коу = 0,01 * 8087 = 80,87 тыс. р.
Определяем величину капиталовложений в оборудование:

Ко = 8087+404,35+808,7+80,87 = 9380,92 тыс. р.

Затраты на оснастку принимаем в размере 7 % от стоимости технологического оборудования:

Кос = 0,07 * 8087 = 566,1 тыс.р.

Вложения в инвентарь и хозяйственные принадлежности долговременного пользования примем в размере 3 % от стоимости технологического оборудования:
Кин = 0,03 * 8087 = 242,6 тыс.р.

Таблица 17 - Результаты расчета капитальных вложений в основные производственные фонды участка
Вид основных фондов Количество единиц оборудования, шт. Балансовая стоимость единицы оборудования, тыс. р. Балансовая стоимость основных фондов, тыс. р. Норма амортизации, % Годовые амортизационные отчисления,
тыс. р.
1 2 3 4 5 6
1 Технологическое оборудование,
всего
В том числе:
1М63Ф3
2524МФ2
3Б721
395М
7330
МА-4423 5


1
1
1
1
1
1 2582,74
2863,7
938,66
801,29
481
419,5 8087


2582,74
2863,7
938,66
801,29
481
419,5
10,5
6,5
10,5
10,5
6,5
6,5
271,18
186,14
98,56
84,13
31,26
27,26
2 Энергетическое оборудование – – 404,35 4,4 17,79
3 Подъемно - транспортное оборудование – – 808,7 16,7 135,05
4 Средства контроля и управления – – 80,87 11 8,89
5 Технологическая оснастка
– – 566,1 20 113,22
1 2 3 4 5 6
6 Инвентарь и хозяйственные принадлежности – – 242,6 15,4 37,36
Итого: – – 10189,62 – 1010,84

5.1.2 Организация оплаты труда на участке

Фонд зарплаты складывается из основной и дополнительной зарплаты. В основную входят тарифный фонд и различного рода доплаты, большую часть которых составляет премия, выплачиваемая из фонда заработной платы.
Тарифный фонд рабочих-сдельщиков , р. определяется по формуле:

, (5.4)

где Ризj – расценка на изделие типа j, р.,

, (5.5)

где Роij – сдельная расценка по операции i изделия типа j, р.;
i – коэффициент, учитывающий многостаночность работы, δi = 1.

, (5.6)

где СТЧi – часовая тарифная ставка, соответствующая разряду операции i, р./ч.
В соответствии с данными завода, выпускающего шестерни ЭМСХ, ставка первого разряда = 13,36 р./ч, второго - = 22,04 р./ч, третьего - = 26,1 р./ч, четвертого - = 30,72 р./ч, пятого - = 33,78 р./ч, шестого - = 38,4 р./ч.

Таблица 18 - Результаты расчета расценок на изготовление изделия
Номер операции ti, мин Cтчi,р/ч Роi, р.
1 2 3 4
015 50,6 30,72 25,91
020 70,2 30,72 35,94
030 39 26,1 16,96
040 88,9 30,72 45,51
1 2 3 4
045 64,4 30,72 32,97
050 39,5 30,72 20,22
055 42,3 30,72 21,65
060 66,2 30,72 33,98
Итого: 461,1 - 233,14

Таким образом:
= 233,14 * 800 = 186512 р.

Тарифный фонд заработной платы рабочих - повременщиков р. определяют по формуле:

(5.7)

где Чп – численность рабочих-повременщиков, чел.;
– часовая тарифная ставка 1-го разряда, р./ч.;
– средний тарифный коэффициент рабочих- повременщиков,
, (5.8)

где Чпi – число рабочих-повременщиков i-го разряда, чел.;
Kiп – тарифный коэффициент рабочих – повременщиков i-го разряда.
Определяем средний тарифный коэффициент рабочих-повременщиков:

К пср = (0,12+0,15) *1,5+(0,24+0,15+0,1+0,3+0,17+0,85+1)*1,7+
+0,06*2+0,75*2,2 / 3,89 = 1,78.

Фонд заработной платы рабочих-повременщиков:
= 1872 * 3,89 * 13,36 * 1,78 = 173173 р.
Тарифная заработная плата ИТР, исходя из окладов, равна:

З итрт = З0 * Чр.м. * Читр ,

где Чр.м. – число рабочих месяцев в году;
Читр - число работников ИТР;
З0 - оклад работника ИТР (по данным базового предприятия).

З итрт = 2550 * 12 *1 = 30600 р.

Проценты премиальных начислений и процент дополнительной заработной платы взяты по данным базового предприятия.

Таблица 19 - Результаты расчета фондов заработной платы различных категорий работников
Категория работающих Оплата по тарифу (окладам), тыс. р. В год Премия Фонд основной заработной платы,
тыс. р. Дополнительная заработная плата Всего годовой фонд заработной платы,
тыс. р. Среднемесячная заработная плата 1 работающего,
тыс. р./мес
%
Сумма,
тыс. р. % Сумма, тыс. р.
Основные рабочие 186,51 74 138,01 324,52 23,5 76,26 400,78 5,56
Вспомогательные рабочие 173,17 10 17,31 190,48 23,5 44,76 235,24 5,03
ИТР 30,6 74 22,64 53,24 23,5 12,51 65,75 5,48
Итого: 390,28 – 177,96 568,24 – 133,53 701,77 –

5.1.3 Расчет текущих затрат

Смета расходов на содержание и эксплуатацию оборудования включает следующие статьи [2]: амортизация оборудования, эксплуатация оборудования, текущий ремонт оборудования, содержание и эксплуатация транспорта, износ малоценных и быстроизнашивающихся инструментов и приспособлений, прочие расходы.
Расходы на амортизацию оборудования Ра представлены в таблице 20:
Ра=860,26 тыс. р.
Расходы на эксплуатацию оборудования включают затраты на вспомогательные материалы, потребляемые в процессе эксплуатации оборудования; затраты на силовую энергию для приведения в движение производственных машин и механизмов; затраты на сжатый воздух для эксплуатации оборудования; затраты на воду для производственных нужд; основную и дополнительную заработную плату вспомогательных рабочих с начислениями на социальные нужды.
Затраты на вспомогательные материалы принимаются в размере 5 % от стоимости технологического оборудования:

М Вт = 0,05 * 8087 = 404,35 тыс.р.

Затраты на силовую энергию Зэ, р. определяются по формуле:


, (5.9)
где Мэ – суммарная установленная мощность электродвигателей оборудования, кВт, Мэ = 88 кВт;
kв – коэффициент загрузки оборудования по времени, kв = 0,6;
kм – коэффициент загрузки электродвигателей по мощности, kм = 0,5;
kпс – коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети завода, kпс = 1,04;
Цэ – цена электроэнергии, р./(кВт•ч), Цэ = 1,71 р./(кВт•ч);
η – средний коэффициент полезного действия электродвигателей оборудования, η = 0,65.

З Э = 88*1976*0,6*0,5*1,04*1,71 / 0,65 = 142,72 тыс.р.

Затраты на сжатый воздух Зсв, р. определяются по формуле:

, (5.10)

где Ссв – объем сжатого воздуха, приходящийся на один станок в смену, м3, Ссв = 5 м3;
Др – число рабочих дней в году, Др=260 дней;
m – число смен, m = 1;
Nст – число станков, шт.;
Цсв – цена сжатого воздуха, р./м3, Цсв = 0,565 р./м3.

З св = 5*260*1*6*0,565 = 4,40 тыс.р.

Затраты на воду Зв, р.определяют по формуле:

, (5.11)

где Св – средний расход воды на один станок, м3/ч, Св = 0,0006 м3/ч;
Цв – цена воды, р/м3, Цв = 25,353 р/м3.

З в = 0,0006*260*1*8*6*25,353 = 0,19 тыс.р.
Определяем основную и дополнительную заработную плату вспомогательных рабочих с начислениями на социальные нужды:

З всп = 0,3*400,78 = 296,4 тыс.р.

Расходы на текущий ремонт оборудования, транспортных средств и дорогостоящего инструмента составляет 1,5 % от балансовой стоимости указанных средств:
Р рем = 0,015 * 10189,62 = 152,84 тыс.р.

Расходы на содержание и эксплуатацию транспорта принимают в размере 5 % от стоимости транспортных средств.

Р сэт = 0,05 * 808,7 = 40,43 тыс.р.

Расходы на износ малоценных инструментов и приспособлений определяется укрупнено из расчета 50 тыс. р. на один станок в год.

Р иммп = 50*6 = 300 тыс.р.
Прочие расходы составляют 3 % от общей суммы затрат по перечисленным выше статьям.

Р пр = 0,03*(1010,84+404,35+4,4+0,192+296,4+152,84+40,43+300) =
= 66,28 тыс.р.

Таблица 20 - Смета расходов на содержание и эксплуатацию оборудования
Статьи расходов Сумма, тыс. р.
1 Амортизация оборудования. 860,26
2 Эксплуатация оборудования:
- затраты на вспомогательные материалы;
- затраты на силовую энергию;
- затраты на сжатый воздух;
- затраты на воздух для производственных нужд;
- основная и дополнительная заработная плата вспомогательных рабочих с начислениями на социальные нужды.
404,35

142,72
4,4

0,192


88,92
3 Расходы на текущий ремонт оборудования. 152,84
4 Расходы на содержание и эксплуатацию транспорта. 40,43
5 Расходы на износ малоценных и быстроизнашивающихся инструментов. 300
6 Прочие расходы. 66,28
Итого: 2060,39
5.1.4 Расчет себестоимости продукции

Расчет себестоимости детали, изготавливаемой по спроектированной технологии, представлен в таблице 21.

Таблица 21 - Расчет себестоимости детали, изготавливаемой по спроектированной технологии
Статьи
калькуляции Условное обозначение Расчет Сумма, р.
1 2 3 4
1 Стоимость
заготовки Мо см. п. 1.14 5434,43
2 Вспомогательные материалы МВТ ,
Кот=8087 тыс. р.;
N=800 шт. 505,43
3 Возвратные отходы Ов ,
где Но – норма отходов на деталь, кг, Но= 203 кг (см. п. 1,3);
Цо – цена отходов, р./кг,
Цо=10,15 р./кг. 2060,4
4 Основная заработная плата основных производственных рабочих Зо ,
Риз=233,14 р./деталь,
Д=0,74•Риз. 405,66
5 Дополнительная заработная плата основных производственных рабочих Зд ,
Кд=23,5 %. 95,33
6 Начисления на социальные нужды Ос ,
Ксоц=26 %. 130,25
1 2 3 4
7 Износ специальных инструментов и приспособлений Исп ,
Рсп= 518,31 тыс. р. 323,94
8 Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования Рсэо ,
где - расходы на содержание и эксплуатацию оборудования участка на год, тыс. р.,
=2060,39 тыс. р.;
= 324,52тыс. р.
1287,56
9 Цеховые расходы Цр ,
где Кцр – процент цеховых расходов, Кцр=108 %. 438,11
Итоговая цеховая себестоимость Сц Сц=Мо+МВТ-Ов+Зо+Зд+Ос+
+Исп+Рсэо+Цр 6560,31
10 Общехозяйственные расходы Рх ,
где Крх – коэффициент общехозяйственных расходов,
Крх=200 %. 811,32
Итого производственная себестоимость Спр
7371,63
11 Коммерческие расходы Рком ,
где Кком – коэффициент коммерческих расходов,
Кком=15 %. 1105,75
Итого полная себестоимость детали Сп
8477,37
Годовые текущие издержки Иг, р. определяются по формуле:

, (5.12)

где Nг – годовая программа выпуска изделий.

Иг = 8477,37 * 800 = 6781899,6 р.

5.2 Расчет технико-экономических показателей проектируемого участка

Технико-экономические показатели проектируемого участка по изготовлению шестерни ЭМСХ с принудительным заклиниванием высокой грузоподъемности представлены в таблице 22.

Таблица 22 - Технико-экономические показатели
Наименование показателей Величина
показателя
1 Абсолютные показатели
1.1 Годовой выпуск продукции:
в натуральном выражении, шт.;
в стоимостном выражении, млн. р.
1.2 Количество единиц технологического оборудования на участке, шт.
1.3 Общая стоимость основных производственных фондов участка, млн. р.
1.4 Общая площадь участка, м2
1.5 Численность основных рабочих участка, чел.
1.6 Фонд заработной платы основных рабочих, тыс. р.
2 Относительные показатели
2.1 Выпуск продукции на одного производственного рабочего в денежном выражении, тыс. р./чел.
2.2 Выпуск продукции на кв. м. производственной площади, тыс. р./кв. м.
2.3 Фондоотдача, р./р.
2.4 Средняя загрузка оборудования, %
2.5 Фондовооруженность труда, млн. р./чел.
2.6. Уровень автоматизации труда, %

800
5,25

6

10,189
216
6
400,78


530,66

24,29
0,51
50
1,03
81

 

 

5.3 Расчет показателей экономической эффективности проекта участка

Экономический эффект от функционирования участка, на котором детали изготавливаются по вновь спроектированной технологии, рассчитывается на конкретный период. Исходя из темпов обновления промышленной продукции, в состав которой входит изготавливаемая деталь, принимаем этот период равным двум годам.
Экономический эффект реализации проекта участка за расчетный период Эт, р. может быть определен по формуле:

, (5.13)

где Рг – неизменная по годам расчетного периода стоимостная оценка результатов производства продукции с использованием разработанного технологического процесса, р.;
Зг – неизменные по годам расчетного периода затраты на продукцию с применением разработанного технологического процесса, р.;
- норма реновации, исчисленная для периода использования спроектированной технологии, = 0,3021 [6, табл. 4, с. 15];
Ен – норматив приведения разновременных результатов и затрат, численно равный нормативу эффективности капитальных вложений, Ен = 0,1.
Величина Рг определяется по формуле:

, (5.14)

где Цоi – оптовая цена детали i-го вида, производимой на спроектированном участке, р.;
Ni – годовая программа выпуска деталей i-го вида, шт.;
n –число наименований деталей, изготавливаемых на спроектированном участке по разработанным технологиям.

, (5.15)

где Кнр – коэффициент рентабельности к себестоимости продукции, Кнр = 1,3.

Рг = 11629,88*1,3*800 = 12095075,2 р.

Величина Зг определяется по формуле:

, (5.16)

где И – текущие издержки производства без учета амортизации основных производственных фондов, используемых при изготовлении продукции, р., И = 5921639,6 р.;
Фi – среднегодовая стоимость основных производственных фондов i-го вида, используемых при производстве продукции на спроектированном участке, р.;
Лi – остаточная стоимость основных фондов на момент окончания применения разработанной технологии, р.
Остаточная стоимость основных фондов на момент окончания использования разработанной технологии определяется по формуле:

, (5.17)

где Фпi – первоначальная стоимость основных фондов i-го вида, р.;
– норма реновации, соответствующая сроку службы основных фондов i-го вида, = 0,0315;
- норма реновации, соответствующая (tсл – τ), = 0,0468.

Лi = 10189620*[0,05+0,95*(0,1+0,0315 / 0,1+0,0468)] = 9180722,6 р.,

Зг =5921639,6+ [0.0315*(10189620-9180722,6)+0,1*10189620] = 8898774,2 р.,

Эт = (12095075,2-8898774,2 / 0,3021+0,1)-1,5 = 7949020,1 р.

Внутренняя норма доходности проекта е определяется по формуле:

, (5.18)

где К – единовременные затраты на создание участка.
.
е =12095075,2-5921639,6 / 10189620 = 0,45.

Срок окупаемости капитальных вложений в проект Ток, год определяется по формуле:
. (5.19)

Ток = 1 / 0,45 = 2,2 года

Таким образом, Эт = 7949020,1 р. > 0, е = 0,45 > Ен = 0,15, а срок окупаемости капитальных вложений Ток = 2,2 года меньше срока использования разработанной технологии на спроектированном участке (10 лет), следовательно, можно сделать вывод о том, что разработанные в дипломном проекте инженерные решения являются экономически эффективными.
К показателям эффективности проекта также относятся снижение себестоимости изготовления детали, экономия металла, снижение трудоемкости изготовления детали, условное высвобождение численности рабочих.
Снижение себестоимости изготовления детали ΔС, % определяется по формуле:
, (5.20)

где Сцб, Сцн – цеховая себестоимость детали по базовому и проектируемому технологическим процессам, р.

ΔС = (100*9106,07 / 7597,85) – 100 = 19,8 %.

Экономия металла ΔМ, т определяется по формуле:

, (5.21)

где М1, М2 – расход металла на изделие в базовом и проектируемом вариантах производства, т.

ΔМ = (0,426 – 0,393) * 800 = 26,4 т.

Снижение трудоемкости изготовления детали Δt, %:

, (5.22)

где t1, t2 – трудоемкость изготовления единицы продукции по базовому и спроектированному техпроцессам, мин.

Δt = (100* 529,0 / 461,1) -100 = 14,7 %.

Условное высвобождение численности рабочих ΔЧр, чел.:

. (5.23)

ΔЧр = (529-461,1)*800 / 1872*1*60 = 0,5 чел.

Рассчитанные показатели экономической эффективности проекта представлены в таблице 23.

Таблица 23 - Рассчитанные показатели экономической эффективности проекта
Наименование показателей Расчетная величина

1 Интегральный экономический эффект, р.

2 Внутренняя норма доходности

3 Срок окупаемости капитальных вложений, лет

4 Снижение себестоимости изготовления детали, %

5 Экономия металла, т

6 Снижение трудоемкости изготовления детали, %

7 Условное высвобождение численности рабочих, чел.

7949020,1

0,45

2,2

19,8

26,4

14,7

0,5


5.4 Категории потребительских ценностей и оценка конкурентоспособного качества выпускаемой продукции

Целью дипломного проекта является разработка технологии и технологического оснащения для изготовления шестерни. В экономической и организационно-управленческой части рассматривается не только улучшение его экономических показателей, но и его конкурентоспособность, что является немаловажным показателем в период рыночной экономики.
Деталь шестерня является основной составляющей эксцентрикового механизма свободного хода с принудительным заклиниванием большой грузоподъемности. Качество изготавливаемой детали целиком отражается на качестве всего механизма.
Впервые ЭМСХ в количестве 2 шт. были установлены в приводе рабочего движения суппорта и размыкания цепи для ускоренного его перемещения токарно-винторезных станков М163 в 1968 г. Установленные до этого роликовые МСХ по нормали машиностроения выходили из строя через каждые 2-3 месяца в результате местного износа звездочки в месте контакта с роликами. Им на замену пришли ЭМСХ с принудительным заклиниванием. За период работы данных механизмов (более 10 лет) потребовалось заменить через 5 лет подтормаживающие ролики, которые в результате износа не обеспечивали торможение эксцентриковых втулок и заклинивание механизма. Основные элементы механизма (эксцентрик, эксцентриковые втулки, обойма и шестерня) имели незначительный износ и были работоспособны.
Основными достоинствами ЭМСХ являются: высокая нагрузочная способность с симметричным распределением давлений по рабочим поверхностям основных элементов механизма; отсутствие контакта рабочих поверхностей звеньев при свободном ходе; технологичность конструкции; весьма не значительные потери на трение при свободном ходе; возможность движения при высоких скоростях в период свободного хода; относительно невысокие требования к точности изготовления и монтажа механизма. Все эти достоинства ЭМСХ открывают перспективы их применения в различных отраслях машиностроения и, в частности, автомобильной, станкостроительной и др. ЭМСХ обладают более высокой надежностью и долговечностью в сравнении с другими видами МСХ, что позволило их применить в импульсных вариаторах.
Производственные испытания ЭМСХ показали их высокую надежность и безотказность в работе при невысоких требованиях к точности изготовления и монтажа механизма, что открывает перспективность их применения в различных отраслях машиностроения.
Рентабельность производства и себестоимость его продукции - важнейшие показатели эффективности работы предприятия.
Затраты предприятия на производство и реализацию продукции, выраженные в денежной форме, образуют себестоимость продукции. Она показывает, во что обходится предприятию производство и сбыт продукции.
Неуклонное снижение себестоимости продукции является закономерностью. Оно обеспечивается прежде всего непрерывным ростом объемов производства и производительности труда на базе технического прогресса, рациональным использованием материальных ресурсов, непрерывным совершенствованием организации производства, труда и управления.
Для полной оценки конкурентоспособности продукции одного качества не достаточно. Немаловажную роль играет и цена изделия.
Затраты предприятия на производство и реализацию продукции не охватывают всей ее стоимости. Полная стоимость продукта определяется затратами как овеществленного, так и живого труда, включая и труд для общества.
Предприятия реализуют свою продукцию и производственные услуги по ценам, которые учитывают полную себестоимость продукции и чистый доход. По ценам, установленным в плановом порядке, предприятия приобретают сырье и материалы, топливо и горючее, оплачивают потребленную ими тепловую и электрическую энергию. Эти цены лежат в основе производства и других экономических показателей деятельности предприятий.
Оптовая цена должна возмещать каждому нормально работающему предприятию затраты на производство и реализацию продукции и обеспечивать определенный чистый доход в виде прибыли.
Цена изделия складывается из расчета показателей экономической эффективности проекта. Экономический эффект от функционирования участка, на котором детали изготавливаются по вновь спроектированной технологии, рассчитывается на конкретный период. Исходя из темпов обновления промышленной продукции, в состав которой входит изготавливаемая деталь, принимаем этот период равным двум годам. Срок окупаемости (2,2г.) капитальных вложений меньше срока использования разработанной технологии на спроектированном участке, следовательно, можно сделать вывод о том, что разработанные в дипломном проекте инженерные решения являются экономически верными. К показателям эффективности проекта также относятся снижение себестоимости изготовления детали (19,8%), экономия металла (26,4т), снижение трудоемкости изготовления детали (14,7%), условное высвобождение численности рабочих (0,5ч.). В связи с этим можно сделать вывод, что цена изделия значительно снизится и следовательно изделие будет конкурентоспособным.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Заключение

В результате выполнения дипломного проекта было проведено совершенствование технологии изготовления шестерни эксцентрикового механизма свободного хода с принудительным заклиниванием высокой грузоподъемности.
На основе анализа конструкции детали, ее технологичности, а также базового технологического процесса, были выявлены характерные недостатки и с их учётом был составлен новый технологический процесс, экономическая оценка которого показала его предпочтение перед базовым.
Для модернизации маршрутной и операционной технологии изготовления шестерни ЭМСХ проведена оптимизация исходной заготовки, благодаря чему были уменьшены припуски на обработку, что в значительной степени сказалось на увеличении производительности.
В ходе выполнения технологической части проекта были составлены маршрутная и операционная технологии, рассчитаны припуски и режимы резания на каждую операцию. Также установлены серийный тип производства и форма организации работ на проектируемом участке, определено необходимое количество оборудования, численность основных и вспомогательных рабочих, площадь проектируемого участка и рассмотрены вопросы организации безопасности жизнедеятельности на проектируемом участке, а также его влияние на окружающую среду. Произведен расчет и проектирование механизированного установочного приспособления с гидравлическим приводом для долбежной операции. Были рассмотрены вопросы, связанные с использованием в технологическом процессе электрохимического удаления заусенцев. В ходе проведения патентно-информационного поиска были найдены примеры испытания аналогичной детали, которые показали на практике необходимость соблюдения технических требований, предъявляемых к детали. Эти требования напрямую повлияли на составление нового технологического процесса, выбор технологических баз, инструмента и оборудования. Более подробно это описано в научно-исследовательской части.
При изготовлении шестерни, необходимо учитывать, что ее точнейшей и ответственной частью является зубчатый венец. В базовом технологическом процессе контроль параметров зубчатого венца осуществлялся с помощью роликов. Этот процесс занимал больше времени и по результатам замеров этот способ давал погрешность, т.к. в объеме серийного производства ролики быстро срабатывались. В предложенном технологическом процессе ролики были заменены на специальный меритель. Биение зубчатого венца определяется относительным измерением радиального положения измерительного наконечника по отношению к рабочей оси зубчатого колеса.
В эксплуатационной части описано регламентное эксплуатационное обслуживание технологического оборудования на участке. Необходимость совершенствования организации технического обслуживания диктуется тем, что рациональная организация, эксплуатация и четкое выполнение комплекса требований к техническому обслуживанию являются не менее важным условием сокращения затрат и потерь основного производства и длительного сохранения оборудованием работоспособности, чем повышение организационно-технического уровня и качества ремонта.
В экономической и организационно-управленческой части дипломного проекта были произведены все расчёты по экономическому обоснованию проекта участка: определены потребности в инвестициях для организации спроектированного участка, рассчитаны текущие затраты, технико-экономические показатели спроектированного участка, показатели экономической эффективности. На основе анализа этих показателей можно сделать вывод о том, что предложенный вариант технологического процесса оптимален, а спроектированный участок изготовления шестерни ЭМСХ является экономически эффективным. Помимо выше сказанного был рассмотрены категории потребительских ценностей и оценка конкурентоспособного качества выпускаемой продукции.
Область применения ЭМСХ с принудительным заклиниванием высокой грузоподъемности довольно обширна. ЭМСХ по сравнению с роликовыми при тех же габаритах обладают более высокой нагрузочной способностью и меньшими потерями на трение при свободном ходе за счет бесконтактности основных элементов. ЭМСХ обладают более высокой надежностью и долговечностью, что позволило их применять в импульсных вариаторах, приводах автотракторных стартеров, в подъемно-транспортном оборудовании.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1. Курсовое проектирование по технологии машиностроения/ Под ред. А.Ф. Горбацевича. – Минск: Вышэйш. школа, 1975. – 288 с.
2. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Организация и планирование производства. Управление предприятием» для студентов специальности 120100 «Технология машиностроения» всех форм обучения/ Воронеж. гос. техн. ун-т; Сост. И.П. Кондратьева, Ю.А. Абаев, А.В. Ростова. – Воронеж, 2005. – 31 с.
3. В.В. Бородкин, А.И. Болдырев, В.В. Агеев, В.П. Смоленцев, В.П. Кузовкин. Дипломное проектирование по специальности 120100 «Технология машиностроения». Учеб. пособие. – Воронеж: Изд-во ВГТУ, 2000. – 90 с.
4. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1/ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985. – 656 с., ил.
5. ГОСТ 14.301-83. ЕСТД. Общие правила разработки технологических процессов и выбора технологического оснащения.
6. Методические указания по выполнению организационно-экономической части дипломных проектов для студентов специальности 120100 «Технология машиностроения» всех форм обучения/ Воронеж. гос. техн. ун-т; Сост. И.П. Кондратьева. – Воронеж, 2004. – 18 с.
7. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1/ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 3-е изд., перераб. и доп. ¬¬– М.: Машиностроение, 1972. – 694 с.
8. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2/ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986. – 496 с., ил.
9. Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ. Серийное производство. – 2.-е изд. – М.: Машиностроение, 1974. – 421 с.
10. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. В 2-х ч. Ч. 1. – М.: Машиностроение, 1967. – 412 с.
11. Артамонов. Б.А., Волков Ю.С., Дрожалова В.И. и др. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов. Учеб. пособие. В 2-х т. Т. 1. Обработка материалов с применением инструмента/ Под ред. В.П. Смоленцева. – М.: Высш. шк., 1983. – 247 с., ил.
12. Попилов Д.Я. Электрофизическая и электрохимическая обработка материалов: Справочник. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1982. – 400 с., ил.
13. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: Справочник. -3-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1968. -688 с., ил.
14. Полный отчет о результатах командирования советских ученых и специалистов за границу по линии международных научно-технических связей, ЦНИТА. – 1987. – С. 27.
15. Седыкин Ф.В. Технология размерной электрохимической обработки металлов. – Тула, 1966. – С. 59-60.
16. Егоров М.Е. Основы проектирования машиностроительных заводов. – 6-е изд., перераб. и доп. Учебник для машиностроительных вузов. М.: Высш. шк., 1969. – 480 с., ил.
17. Охрана труда в машиностроении: Учебник для машиностроительных вузов/ Под общей ред. Е.Я. Юдина, С.В. Белова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1983. –432 с.
18. Колл. авторов под ред. Н.К. Шишкина. Безопасность в чрезвычайных ситуациях: Учебник/ ГУУ. – М., 2000. – 315 с.
19. Охрана окружающей среды/ Под ред. С.В. Белова. – М.: Высш. шк., 1991. – 319 с.
20. Организация и планирование машиностроительного производства: Учеб. для машиностр. спец. вузов/ М.И. Ипатов, М.К. Захарова, К.А. Грачева и др.; Под ред. М.И. Ипатова, В.И. Постникова и М.К. Захаровой. – М.: Высш. шк., 1988. – 367 с., ил.
21. Стандарт предприятия СТП ВГТУ 004-2003. Дипломное проектирование. Оформление расчетно-пояснительной записки. Воронеж: ВГТУ, 2003. – 43 с.
22. Горин М.П. Эксцентриковые механизмы свободного хода. – Спб.: Политехника, 1992. – 272 с.: ил.
23. Безопасность производственных процессов: Справочник / С. В. Белов, В. Н. Бринза и др.; Под общ. Ред. С. В. Белова. – М.: Машиностроение, 1985.-448 с., ил.
24. Пат. SU 1604543 А1 (В 23 Q 3/02) В.А. Брагин «Устройство для испытаний эксцентриковых механизмов»
25. Пат. SU 510326 (B 23 C 3/34) Ю.А. Орлов «Прибор для замеров статического нагружения ЭМСХ»
26. Пат. SU 1222486 A (B 23 Q 1/16) К.Б. Скибицкий «Опорно-поворотное устройство для испытания эксцентриковых механизмов»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение А

Графическая часть

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение Б


Спецификации к графической части
дипломного проекта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фор-
мат Зо-
на Поз Обозначение Наименование Кол. Прим.
Документация
Сборочный чертеж
Детали

А1 1 Полумуфта 1
2 Выступ 1
3 Стенка боковая 1
4 Паз радиальный 1
5 Втулка эксцентриковая 1
6 Эксцентрик 1
7 Паз 1
8 Выступ 1
9 Втулка эксцентриковая 1
10 Втулка эксцентриковая 1
11 Эксцентрик двусторон- 1
ний
12 Зуб храповой 3
13 Упор внутренний 1
14 Паз 1
15 Выступ 1
16 Шестерня 1
17 Зуб храповой 3
20 Обойма 1

Стандартные изделия

18 Штифт 8 Пр2х50 3
ГОСТ 3128-60
19 Пружина 1086-0428 4
ГОСТ 18751-73
21 Палец 7030-0952 2,5 g6 6
ГОСТ 12211-66
ДП Разработка технологии и техноло- гического оснащения для изготовления шестерни

Изм. Лис № докум. Подп Дата
Разраб. Марчуков ЭМСХ с принудительным заклиниванием высокой грузоподъеиности Лит Масс Масш
Провер. Вахтина
Т. контр.
Лист 1 Листов 1
Н. контр. ВГТУ ТМ-011
Утв.
Фор-
мат Зо-
на Поз Обозначение Наименование Кол. Прим.
Документация

Сборочный чертеж

Сборочные единицы

А1 1 Поворотная часть 1
2 Неподвижная часть 1
4 Муфта 1
6 Шток 1
8 Гидропривод 1

Детали

3 Сухарь 1
5 Ролик 2
7 Рычаг 1


Стандартные изделия

9 Винт М16х28 3
ГОСТ 1491-62
10 Винт М20х42 3
ГОСТ 11738-66
11 Штифт 10 Пр2х60 1
ГОСТ 3128-60
12 Пружина 1086-0412 1
ГОСТ 18751-73



ДП Разработка технологии и техноло- гического оснащения для изготовления шестерни

Изм. Лис № докум. Подп Дата
Разраб. Марчуков Приспособление для установки детали долбежной операции Лит Масс Масш
Провер. Вахтина
Т. контр.
Лист 1 Листов 1
Н. контр. ВГТУ ТМ-011
Утв.

Фор-
мат Зо-
на Поз Обозначение Наименование Кол. Прим.
Документация

Сборочный чертеж

Сборочные единицы

А1 1 Наконечник измери- 1
тельный
2 Оправка универсальная 1
3 Держатель 1
4 Суппорт измеритель-
ный 1
5 Стойка индикаторная 1



















ДП Разработка технологии и техноло- гического оснащения для изготовления шестерни

Изм. Лис № докум. Подп Дата
Разраб. Марчуков Меритель специальный для замера радиального биен-
ия зубчатого венца Лит Масс Масш
Провер. Вахтина
Т. контр.
Лист 1 Листов 1
Н. контр. ВГТУ ТМ-011
Утв.

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Приложение В

Комплект карт технологического процесса
изготовления шестерни

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 




Комментарий:

Курсовая работа - отлично!


Рекомендовать другу
50/50         Партнёрка
Отзывы