Проект участка механической обработки детали Стакан

Введение
Технология машиностроения должна изучать закономерность протекания технологических процессов и выявить параметры, воздействуя на которые можно интенсифицировать производство изделий с учетом потребительского спроса и текущих его изменений.
В настоящее время в промышленном производстве большое значение уделяется повышению производительности при высокой гибкости производственного процесса, которое удовлетворяется за счет использования средств автоматизации и перестраиваемого технологического и вспомогательного оборудования.
Тема для данного дипломного проекта: «Проект участка механической обработки детали «Крышка задняя»».
В проекте рассматриваются следующие вопросы: краткие сведения о детали, технические требования на изготовление детали, материал детали и его свойства, анализ технологичности детали, определение типа производства, выбор заготовки, разработка технологического процесса, определение припусков, режимов резанья, норм времени, разработка мероприятий по охране труда и технике безопасности при обработке детали, определение потребного количества оборудования, разработка плана расположения оборудования на участке. А также проектируется специальное станочное приспособление на сверлильную операцию технологического процесса. Графическая часть содержит: чертеж детали, чертеж заготовки, чертежи карт наладок на сверлильную и токарную операции технологического процесса, сборочный чертёж приспособления, чертежи специальных деталей приспособления, чертежи специального режущего и мерительного инструмента, планировка механического участка.
1. Общая часть
1.1 Краткое описание изделия, в которое входит данная деталь и ее служебное назначение
Деталь «Стакан» входит в сборочную единицу «Клапанную коробку» изделия «Гидромотор» МПА-90. Деталь относится к классу «корпусные детали». Деталь предназначена для перетока рабочей жидкости с одного канала на другой для снижения температуры.
/>
КР – корпус, КП1, КП2 – клапана предохранительные,
КД – клапан перепускной, 31 золотник, 1 – шайба упорная,
2 – пружина золотника, 3 – пробка, 4 – пружина, 5 – диски, 6 – пробка,
7 – стакан, 8 – клапан, 9 – пружина, 10 – клапан основной, 11 – пружина,
12 – кольцо, 14 – диски, 15 – пробка
Рисунок 1 – Клапанная коробка
Изделие гидромотор МПА-90 предназначено для установки в гидросистемах строительных, дорожных и коммунальных систем. Изделие преобразует энергию потока рабочей жидкости в механическую энергию вращения выходного вала. Направление и частота вращения вала гидромотора определяется направлением потока и количеством рабочей жидкости, подводимой к гидромотору.
Характеристики гидромотора:


Давление на входе в изделие, МПа (кгс/см 2):


– максимальное:
40 -1, 4(400 -1 4)
Давление на выходе из изделия, МПа (кгс/см2):


– максимальное:
1,8 (18)
Номинальный перепад давлений на изделии, МПа (кгс/см):
25,5 (255)
КПД:
0,86
Мощность, кВт:


– максимальное:
190,0
Температура рабочей жидкости, °С:


– номинальная:
+50
– максимальная:
-40
Наиболее нагруженной поверхностью детали «Стакан» являются наружная поверхность резьбового соединения диаметром 22,97 мм с тем что давление рабочей жидкости пытается выдавить деталь из корпуса
Точность диаметров включается в допуск на соответствующий диаметр и точность линейных размеров также включается в допуск на размер.
Происходит изгиб рабочей поверхности
Шероховатость поверхностей – Rа 1,6 мкм
Твёрдость поверхности 59,5…63,5 НRC, которая достигается цементацией.
/>
Рисунок 2 – Эскиз детали «Стакан»
1.2 Анализ конструктивных особенностей детали
Деталь «Стакан» имеет сквозные цилиндрические отверстия (19) (рисунок 1) диаметром 8 мм, (23) диаметром 2,4 мм, наружные цилиндрические канавки (4) шириной 3,2 мм и (10) шириной 5,66 мм, внутренние цилиндрические канавки (18) шириной 1,2 мм, (22) шириной 3,18 мм; уклоны (6), (8), (12).
1.3 Характеристика материала детали
Деталь «Стакан» изготовлена из конструкционной легированной стали 40Х ГОСТ 4543–71.
Сталь 40Х используется для изготовления осей, валов, валов – шестерни, плунжеров, штоков, коленчатых и кулачковых валов, кольц, шпинделей, оправок, губчатых венцов, болтов, полуосей, втулок и других улучшаемых деталей повышенной прочности.
Сталь 40Х можно использовать для изготовления деталей сложной формы.
Таблица 1 – Химический состав стали 40Х
Марка
Содержание элементов, %
Сталь 40Х
Углерод
Кремний
Магний
Никель
Сера
Фосфор
Хром
Медь


0,36–0,44
0,17–0,37
0,5–0,8
до 0,3
до 0,035
до 0,035
0,8–1,1
до 0,3--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
2
-
11
Ra12,5
24
Цилиндрическое отверстие диаметром 2 мм
1
-
15
Ra1,6
25
Цилиндрическое отверстие диаметром 16,6 мм
1
-
10
Ra0,4
26
Уклон 15°
1
-
10
Ra1,6


Итого:
QЭ. = 30
QУ.Э = 3




1) Рассчитываем коэффициент унификации конструктивных элементов деталей по формуле (1):
/>,
(1)
где QУ.Э. – число унифицированных элементов
QЭ. – число конструктивных элементов
/>


КУ.Э. = 0,1
Это не позволит сократить количество режущих, мерительных и других видов инструментов.
2) Рассчитываем коэффициент точности обработки по формуле (2):
/>/>
(2)
где ТСР. – средний квалитет точности обрабатываемой детали.
Средний квалитет точности обрабатываемой детали определяется по формуле (3):
/>
(3)
где n1 -число поверхностей детали точно соответствующим 1…19 квалитету.
/>
/>


КТ.Ч. = 0,93 > 0,8 следовательно, деталь является технологичной.
3) Технологичность детали по коэффициенту шероховатости определяем по формуле:
/>
(4)
где БСР — средняя шероховатость обрабатываемой детали, мкм
Средняя шероховатость обрабатываемой детали определяется по формуле:
/>
(5)
где ni – число поверхностей детали точно соответствующие 1…14 квалитету шероховатости по Rа, мкм
/>


По формуле (4) коэффициент шероховатости обрабатываемой детали:
/>


КШ. = 0,4 > 0,16, следовательно, деталь является технологичной.
Вывод: На основании качественной и количественной оценок деталь считается технологичной.
1.5 Определение типа производства
Согласно ГОСТ 3.1108–74 – тип производства определяется по коэффициенту закрепления операций по формуле:
/>,
(6)
где SО – суммарное число различных операций;
SР – суммарное число рабочих мест на данном участке цеха.
Предварительно определяем количество станков для каждой операции по формуле:
/>
(7)
где N – годовая программа, шт.;    продолжение
--PAGE_BREAK--
Тшт – штучное время, мин.;
Fg – действительный годовой фонд времени работы оборудования, час;
Fg – 4029 часов при двухсменной работе;
hз.н. – нормативный коэффициент загрузки оборудования; hз.н. = 0,75…0,8.
Определяем штучное время:
/>,
(8)
где /> — коэффициент, зависящий от типа станка;
ТО – основное время на операцию, мин
/>,
/>,
/>,
/>,
/>,
/>,
/>,
/>,
/>,
/>
/>,
/>
/>, принимаем Р1 = 1 станок,
/>, принимаем Р2 = 1 станок,
/>, принимаем Р3 = 1 станок,
/>, принимаем Р4 = 1 станок,
/>, принимаем Р5 = 1 станок,
/>, принимаем Р6 = 1 станок,
/>, принимаем Р7 = 1 станок,
/>, принимаем Р3 = 1 станок,
/>, принимаем Р4 = 1 станок,
/>, принимаем Р5 = 1 станок,
/>, принимаем Р6 = 1 станок,
/>, принимаем Р7 = 1 станок
Определяем число рабочих мест по формуле:
/>
(9)
/>


Определяем фактический коэффициент загрузки рабочего места для каждой операции по формуле:
/>;
(10)
/>
/>
/>,
/>,
/>,
/>,
/>
/>,
/>,
/>,
/>,
/>
Определяем количество операций, выполняемых на рабочем месте по формуле:
/>;
(11)
/>, принимаем О = 1,
/>, принимаем О = 3,
/>, принимаем О = 3,
/>, принимаем О = 12,    продолжение
--PAGE_BREAK--
/>, принимаем О = 4,
/>, принимаем О = 5,
/>, принимаем О = 14,
/>, принимаем О = 27,
/>, принимаем О = 14,
/>, принимаем О = 5,
/>, принимаем О = 8,
/>, принимаем О = 2.
/>
Согласно ГОСТ 14.004–74 для среднесерийного производства – 10 £ Кз.о. = 12,2 £ 20
1.6 Расчет такта выпуска или величины партии деталей
Для серийного производства рассчитываем партию запуска детали по формуле:
/>
(12)
где N – количество деталей, шт.;
t – необходимый запас заготовок на складе;
ФУ – число рабочих дней в году, дн.
/>


В данном разделе было определено назначение детали, подобран материал для ее изготовления, проведен анализ технологичности конструкции детали по которому деталь является технологичной, исходя из годового объёма выпуска деталей определен тип производства – серийный, а величина партии запуска составляет 315 деталей.
2. Технологическая часть
2.1 Выбор и обоснование способа получения заготовки
Выбор способа изготовления заготовок зависит от их массы, серийности выпуска и сложности.
Несмотря на то, что деталь средней сложности формы, она имеет поверхности, которые можно не обрабатывать.
Для изготовления детали «Стакан» можно применить прокат из шестигранника, что позволит получать заготовки повышенного качества и с минимальным объемом механической обработки (в соответствии с рисунком 3).
Для изготовления детали «Стакан» можно также применить заготовку, полученную из горячекатаного проката круглого сечения. Такой метод получения заготовки является экономичным и простым в изготовлении (в соответствии с рисунком 4).
2.1.1 Заготовка из проката
/>
Рисунок 3 – Эскиз заготовки из проката шестигранного сечения
Определим длину заготовки:
/>,
(13)
где LД – длина детали, мм;
ПОБЩ – припуск общий, мм;
ВРАЗР – ширина разреза, мм.
/>


Определяется объем заготовки:
/>,
(14)
где F – Площадь шестигранника, м 3;
Lзаг – длина заготовки, мм
/>,
(15)
где r – радиус вписанной окружности, r = 18 мм;
/>


/>


Определяется масса заготовки:
/>;
(16)
/>


/>кг*см -3
Коэффициент использования материала определяется по формуле:
/>;
(17)
/>


Себестоимость заготовки определяется по формуле:
/>,
(18)
где С – себестоимость тонны, руб.;
Sотх – стоимость тонны отходов, руб.
/>    продолжение
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--




1 Установить деталь, закрепить
Токарно – винторезный станок
250ИТВ
Центр Морзе ГОСТ 13214–79
2 Притереть центр


Центр специальный
085 Токарная 4110




1 Установить деталь, закрепить
Токарно – винторезный станок
250ИТВ
Трехкулачковый патрон 396110 ГОСТ 2675–80
2 Калибровать резьбу


Плашка специальная, Калибр специальный
3 Зачистить канавку, выдерживая размеры R0,2, 57,15 мм, 17±0,24 мм, 3,2 мм, Æ27,18 мм


Резец специальный, Калибр специальный, Штангенглубиномер ШГ-160–0,05 ГОСТ 162–90
4 Притупить острую кромку R0,1 max


Шабер специальный
090 Токарная 4110




1 Установить деталь, закрепить
Токарно – винторезный станок
250ИТВ
Трехкулачковый патрон 396110 ГОСТ 2675–80
2 Калибровать резьбу, выдерживая размер 14,3 min


Метчик специальный, Калибр специальный
3 Зачистить отверстие Æ20,6 мм, выдерживая размеры 15°, 2,54 мм


Зенкер специальный, Калибр специальный
4 3 Зачистить отверстие Æ2,362 мм


Развертка специальная
5 Зачистить отверстие Æ2 мм


Зенкер специальный, Калибр специальный
120 Шлифовальная 4130




1 Установить деталь, закрепить
Круглошлифовальный
станок А11U-550F
Центр Морзе ГОСТ 13214–79, Полуцентр Морзе ВК6 ГОСТ 2576–79, Хомутик ГОСТ 16488–70
2 Довести центр


Полуцентр специальный
3 Шлифовать поверхность Æ25,349 мм


Круг шлифовальный 1400х6х127 ГОСТ 2424–83, Калибр специальный
125 Шлифовальная 4130




1 Шарошить круг в размер 5,66 мм
Круглошлифовальный
станок А11U-550F


2 Установить деталь, закрепить


Центр Морзе ГОСТ 13214–79, Полуцентр Морзе ГОСТ 2576–79, Хомутик ГОСТ 16488–70
3 Шлифовать канавку, выдерживая размеры 54,2±0,24 мм, 5,66±0,11 мм,Æ20,9 мм, R0,4 max


Круг шлифовальный 1400х6х127 ГОСТ 2424–83, Калибр специальный
130 Шлифовальная 4130




1 Установить деталь, закрепить
Внутришлифовальный
станок СОИ-10
Трехкулачковый патрон 396110 ГОСТ 2675–70, Кулачки специальные
2 Шлифовать отверстие Æ15,95 мм


Круг шлифовальный 1,13х10х6 ГОСТ 2424–83, Калибр специальный
* – в соответствии с рисунком 1
2.2.3 Анализ существующего технологического процесса
В данном технологическом процессе вся механическая обработка распределена по операциям. При этом, на первых операциях обрабатываются основные технологические базы, а далее следуют операции формообразования детали до стадии чистовой обработки. Принципы постоянства и совмещения баз соблюдаются. В процессе обработки детали предусматривается контроль.    продолжение
--PAGE_BREAK--
В качестве режущего инструмента применяются стандартные и специальные резцы, специальные зенкеры, развертки, метчики, зенковки, сверла. Контроль производят специальными калибрами и стандартными измерительными средствами.
2.2.4 Предлагаемый вариант технологического процесса
В существующем технологическом процессе на 005 Токарной операции в качестве измерительного средства используется штангенциркуль, служащий для измерения внешних и внутренних размеров изделия. Предлагаю использовать в качестве измерительного средства для внешних поверхностей калибр-скобу, использование которой позволяет сократить время на контрольные измерения.
Таблица 7 – Внесенные изменения
Наименование
позиций
Варианты


1-й (существующий)
2-й (предлагаемый)
Отличающие операции механической обработки
005 Токарная
измерительное
средство:
ШЦ-I-125 ГОСТ 166–89
005 Токарная
измерительное
средство:
Калибр-скоба Æ22,23
h7 мм
2.2.5 Выбор технологического оборудования и оснастки
Для обработки детали применяем универсальные станки 1В340Ф30, 16А20ФЗС43, 250ИТВ, 2Н118, А11U-550F, СОИ-10 стандартные приспособления для токарных операций и специальные приспособления для сверлильных операций, режущий и мерительный инструмент (в соответствии с таблицей 6).
2.2.6 Технико-экономическое обоснование предлагаемого варианта технологического процесса
Таблица 8 – Сравнительный анализ вариантов технологических процессов
Наименование позиции
Варианты


1-ый (существ.)
2-ой (предлаг.)
1. Отличающиеся операции механической обработки
005 Токарная
измерительное средство:
ШЦ-I-125 ГОСТ 166–89
005 Токарная
измерительное средство:
Калибр-скоба Æ22,23 h7 мм
2. Трудоемкость обработки, мин.
ТИЗМ = 0,1 мин,
ТШТ.К = 4,99 мин
ТИЗМ = 0,05 мин,
ТШТ.К = 4,3 мин
В результате замены штангенциркуля на калибр – скобу:
1. Уменьшается вспомогательное время, а следовательно и штучно-калькуляционное временя, что приводит к повышению производительности труда, а значит, к уменьшению срока сдачи партии изделий и увеличению количества оборотов продажи готовых изделий;
2. Снижения затрат на себестоимость изготовления изделия, что влечет за собой увеличение прибыли, рост рентабельности производства.
2.3 Расчет припусков и межоперационных размеров [3]
Припуск на обработку – это слой металла, удаляемый в процессе обработки резанием для получения окончательных размеров и требуемого качества поверхностей изделия.
Операционным припуском называют припуск, удаляемый при выполнении одной технологической операции.
В механической обработке различают минимальный, максимальный и номинальный припуски. Расчету подлежит обычно минимальный припуск. Значения номинальных припусков используют для определения номинальных размеров, по которым изготавливают технологическую оснастку. Максимальный припуск, снимаемый за один рабочий ход, определяет наибольшую нагрузку на режущий инструмент.
2.3.1 Требуемые технологические переходы определяем путем расчета коэффициентов уточнения
В результате механической обработки требуется получить точность диаметрального размера поверхности DД = 34,9 h8, предельные отклонения es = +0,3 мм; ei = -0,3 мм и допуск:
/>
(20)
/>


В качестве заготовки выбран сортовой прокат шестигранного сечения обычной точности, для которого в диапазоне диаметров вписанного круга DЗ =36 – 42 мм предельные отклонения и допуск диаметрального размера составляют esЗ = +0,4 мм; eiЗ = -0,7 мм и допуск:
/>
(21)
/>


Таким образом, в результате механической обработки следует получить требуемое уточнение:
/>мм


Необходимую конечную точность размера детали DД = 34,9 h8 и шероховатость поверхности Rz = 6,3 мкм достигают тонким точением, которому должно предшествовать чистовое точение.
На чистовом точение достигают точность диаметрального размера по IT10 и шероховатость поверхности Rz = 32. Определяем для диапазона D = 30 – 50 мм допуск на операционный размер чистового точения:
Т2 = 0,01 мм
Следовательно, уточнение на операции тонкого точения составляет:
/>мм


Операции чистового точения предшествует черновое точение, на котором достигают точность диаметрального размера по IT12 и шероховатость поверхности Rz = 63. Определяем для диапазона D = 30 – 50 мм допуск на операционный размер чернового точения:    продолжение
--PAGE_BREAK--
Т1 = 0,25 мм
Следовательно, уточнение на операции чистового точения составляет:
/>мм


Черновое точение выполняют непосредственно по заготовке, т.е. по горячекатаному прутку, а получаемое при этом уточнение составляет:
/>мм


Тогда общее уточнение, получаемое в результате выполнения выбранных переходов />, равно требуемому уточнению />, что гарантирует достижение требуемой точности детали.
Таким образом, технологический маршрут обработки включает:
005 Токарная черновая (Rz = 63; 12 квалитет);
030 Токарная чистовая (Rz = 32; 10 квалитет);
030 Токарная тонкое точение (Rz = 6,3; 7 квалитет);
2.3.2 Базирование детали при обработке поверхности Ø126h11
Черновая обработка вала осуществляется на токарном станке с ЧПУ.
При черновой обработке поверхности, деталь устанавливается до упора в цанговом патроне.
При чистовом и тонком точение деталь устанавливается в патрон с кулачками.
2.3.3 Пространственные отклонения
При выполнении первой операции, т.е. чернового точения, пространственные отклонения будут равны пространственным отклонениям заготовки:
/>;
(22)
Согласно таблице для заготовок из сортового проката:
/>
(23)
/>,
(24)
где L – длина детали по чертежу, L=81,36 мм
Погрешность зацентровки:
/>
(25)
/>


где ITD – допуск на размер поверхности, по которой осуществляется базирование при зацентровке.
Для зацентровки используется поверхность, диаметр которой больше на величину припуска. Определяем предельные отклонения на этот размер для проката обычной точности.
Эти отклонения равны:
es = + 0,4 мм; ei = – 0,7 мм.
Тогда:
/>


Кривизна профиля сортового проката обычной точности без правки для диаметра до 180 мм равна 0,5 мкм/мм. Тогда:
/>
(26)
/>


l=0,5 мм
/>мм


Подставляя полученные данные в формулу для определения пространственных отклонений заготовки, получим:
/>


При выполнении чистового точения пространственные отклонения будут равны пространственным отклонениям, оставшимся после чернового точения.
Величину этих отклонений (Δчерн) можно определить по формуле:
/>,
(27)
где КУ – коэффициент уточнения;
Для чернового точения КУ = 0,06. Тогда:
/>


Пространственные отклонения, оставшиеся после чистового точения:
/>,
(28)
2.3.4 Погрешности установки на выполняемом переходе
При черновом точении деталь закрепляется в цанговом патроне. Погрешность базирования в цанговом патроне равна нулю. Погрешность установки (/>) определяется по формуле:
/>
(29)
где /> — погрешность закрепления.    продолжение
--PAGE_BREAK--
Погрешность закрепления складывается из двух составляющих: радиальной (/>) и осевой (/>). Ее наиболее вероятное значение можно определить по формуле:
/>
(30)
По таблице находим, что />= 300 мкм = 0,3 мм, а />= 200 мкм = 0,2 мм (пруток горячекатаный обычной точности при закреплении по диаметру до 50 мм). С учетом этого:
/>


При чистовом и тонком точении заготовка базируется в патроне с кулачками. Погрешность базирования в патроне с кулачками равна нулю.
Погрешность закрепления определяем по формуле (28):
По таблице находим, что />= 200 мкм = 0,2 мм, а />= 400 мкм = 0,4 мм (пруток горячекатаный обычной точности при закреплении по диаметру до 50 мм). С учетом этого:
/>


2.3.5 Минимальные промежуточные припуски
Минимальный припуск на тонкое точение определяется по формуле:
/>,
(31)
где Rz2 – высота микронеровностей, полученная на предшествующем переходе (чистовом точении). По таблице находим, что Rz2 = 32 мкм = 0,032 мм, hз = 30 мкм = 0,03 мм.
Пространственные отклонения />Погрешность базирования />Тогда:
/>


Минимальный припуск на чистовое точение определяем по формуле:
/>,
(32)
где Rz1– высота микронеровностей, полученная на предшествующем переходе (черновом точении). По таблице определяем, что Rz1= 63 мкм = 0,63 мм, hз= 30 мкм = 0,3 мм.
Пространственные отклонения />Погрешность базирования />Тогда:
/>


Минимальный припуск на черновое точение определяем по формуле:
/>,
(33)
где Rz3 – высота микронеровностей, полученная на предшествующем переходе (черновом точении). По таблице определяем, что Rz1 = 12 мкм = 0,12 мм, hз = 60 мкм = 0,6 мм.
Пространственные отклонения />Погрешность базирования />Тогда:
/>


2.3.6 Максимальные промежуточные припуски
Максимальный припуск определяем по формуле:
/>
(34)
где ITDi-1 – поле допуска на размер обрабатываемой поверхности, обеспечиваемый на предшествующем переходе;
TDi – поле допуска на размер обрабатываемой поверхности, обеспечиваемый на выполняемом переходе.
Максимальный промежуточный припуск на тонкое точение
/>
(35)
где ITD2 – поле допуска на размер 34,9, обеспечиваемое после чистового точения. чистовое точение обеспечивает 10 квалитет. По таблице находим, что:
/>;/>


Подставляя в формулу найденные значения, получим:
/>


Максимальный промежуточный припуск на чистовое точение
/>
(36)
где ITD1 – поле допуска на размер 34,9, обеспечиваемое после чернового точения. Черновое точение обеспечивает 12 квалитет. По таблице находим, что:
/>;/>    продолжение
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
1 Глубина резания при сверлении:
/>,
(47)
где D – диаметр сверла, мм
Глубина резания при зенкерование, развертывание:
/>
(48)
/>;


/>;


/>;


/>


2 Подача:
/>


/>


/>


/>


3 Скорость резания при сверлении:
/>
(49)
Скорость резания при зенкерование, развертывание:
/>
(50)
Cv1= 7;
q1=0,4;
y1= 0,7;
m1=0,2;
T1= 15 мин;
Kv= 5,7
/>


Cv= 16,3;
q=0,3;
х=0,2;
y= 0,5;
m=0,3;
T1= 30 мин;
Kv= 5,7
/>


/>


Cv= 10,5;
q=0,3;
х=0,2;
y= 0,65;
m=0,4;
T1= 25 мин;
Kv= 5,7
/>


4 Крутящий момент при сверлении:
/>,
(51)
Крутящий момент при зенкерование, развертывание:
/>,
(52)
Cм= 0,0345;
q=2;
y= 0,8;
Kр= 0,75
/>,


Cм= 0,09;
q=1;
х=0,9;    продолжение
--PAGE_BREAK--
y= 0,8;
Kр= 0,75
/>,


/>,


/>


5 Осевая сила при сверлении:
/>,
(53)
Осевая сила при зенкерование, развертывание:
/>,
(54)
CР= 68;
q=1;
y= 0,7;
Kр= 0,75
/>,


CР= 67;
х=1,2;
y= 0,65;
Kр= 0,75
/>,


/>,


/>


6 Мощность резания:
/>
(55)
где n – частота вращения инструмента или заготовки, об/мин:
/>,
(56)
/>,


/>,


/>,


/>


/>


/>


/>


/>


Обработка возможна, т. к. мощность резания (расчетная) меньше мощности станка: 10 кВт > 0,3 кВт.
Определяем режимы резания табличным методом:
Операция 055 Сверлильная
Исходные данные:
Мощность станка – 4,5 кВт;
Частота вращения шпинделя – 31,5 – 1400 об/мин;
Максимальная осевая сила резания, допускаемая механизмом подачи станка – 1500 кгс = 15000 Н;
Подача – 0,1–1,6 мм/об;
Режущий инструмент – сверло ГОСТ 8522–79
Таблица 11 – Исходные данные на 055 операцию
Наименование операций,
Содержание переходов
Модель станка
Инструмент
055 Сверлильная 4120




1 Установить деталь, закрепить
Вертикально – сверлильный станок
2Н118
Специальное приспособление
2 Сверлить отверстие Æ2,4 мм, выдерживая размеры Æ12,8 мм, 22°30'


Сверло ГОСТ 886–77, Калибр специальный
3 Переустановить деталь




4 Сверлить отверстие Æ2,4 мм, выдерживая размеры Æ12,8 мм, 22°30'    продолжение
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
3,34
1,1
2,8
4,946
4,96
040 Токарная с ЧПУ
2,53
0,4
0,7
3,025
3,042
045 Токарная
0,64
2,538
1,04
3,432
3,455
050 Сверлильная
2,4
0,84
1,6
3,6
3,617
055 Сверлильная
0,68
0,7
1,38
1,5
1,52
083 Токарная
0,5
0,09
0,9
0,88
0,9
085 Токарная
0,28
1,072
7,4
1,557
1,573
090 Токарная
0,57
2,129
1,8
8
8,02
Продолжение таблицы 13
1
2
3
4
5
6
120 Шлифовальная
2,11
1,11
2,5
3,533
3,549
125 Шлифовальная
1,2
0,721
1,3
2,137
2,157
130 Шлифовальная
6,6
0,66
0,55
7
7,587
Вывод: в данном разделе определен способ получения заготовки (прокат шестигранного сечения) и его экономическое обоснование, разработаны операции технологического процесса изготовления детали с указанием режимов резания и технических норм времени, произведен расчет припусков межоперационных размеров, сконструирована заготовка.
3. Расчетно-конструкторская часть
3.1 Выбор, расчет и конструирование специального станочного приспособления
3.1.1 Описание работы приспособления
Специальное сверлильное приспособление предназначено для устойчивого закрепления детали при обработке двух отверстий детали на вертикально – сверлильном станке.
Применение данного приспособления обеспечит точную и быструю установку обрабатываемой детали в данном приспособление.
При установке и снятие детали рабочему не требуется совершать трудоемких действий, что уменьшает время на установку и снятие детали.
По числу устанавливаемых заготовок оно является одноместным.
/>
1 – плита, 2 – корпус, 3 – эксцентрик, 4 – втулка, 5 – оправка, 6 – пята,
7 – винт, 8-планка, 9 – калибр, 12 – болт, 13,14 – гайка, 15 – шайба,
16, 25 – рукоятка, 18,19,20 – штифты, 21 – втулка, 22 – винт, 24 – планка
Рисунок 6 – Эскиз сверлильного приспособления
Принцип действия и составные элементы специального сверлильного приспособления состоит в следующем:
1. Устанавливается обрабатываемая деталь на оправку (5) и с низу поджимается пятой (6). При установке детали на оправку производится сверление двух отверстий диаметром 2,4 мм.
2. Оправка крепится к корпусу (2), с помощью шайбы (15) и затягивается гайкой (14).
3. К корпусу (2) с помощью гайки (13) крепится эксцентрик (3) к которому с помощью штифта (19) устанавливается рукоятка (16), которая нужна для поворота приспособления.
4. Далее специальное приспособление устанавливают на стол вертикально – сверлильного станка.
Использование приспособлений способствует повышению производительности и точности обработки, облегчению условий труда, сокращению количества и снижению необходимой квалификации рабочих; строгой регламентации длительности выполняемых операций; расширению технологических возможностей оборудования; повышению безопасности работы и снижению аварийности, за счет снижения трудоёмкости и себестоимости обработки деталей.    продолжение
--PAGE_BREAK--
3.1.2 Расчет погрешности базирования
Погрешность базирования εб– это отклонение фактически достигнутого положения заготовки при базировании от требуемого. Она определяется, как предельное поле рассеяния расстояний между технологической и измерительной базами в направлении выдерживаемого размера. Приближенно εбможно оценить разностью между наибольшим и наименьшим значениями указанного расстояния. Величина εбзависит от принятой схемы базирования и точности выполнения баз заготовок (включая отклонения размера, формы и взаимного расположения баз).
Погрешность базирования εбможет быть 0, если совмещены технологическая и измерительная базы, к чему необходимо стремиться при проектировании станочного приспособления. В данном случае конструкторский размер не соответствует технологическому размеру базы.
Так как размер посадочной базы по кондуктору DК= ø25,92+0,027а размер отверстия по которому устанавливается деталь DД= ø25,9-0,1, то погрешность базирования может достигать:
/>,
(70)
где Smin– зазор минимальный, мм
/>,


/>


3.1.3 Расчет сил зажима детали
Определение усилий зажима, необходимых для надежного удержания обрабатываемых деталей, является основой для установления расчетно-конструктивных параметров силовых цилиндров, приводов и зажимных устройств приспособлений.
Расчет необходимых зажимных сил выполняем в следующем порядке:
Выбираем оптимальную схему базирования и закрепления детали.
/>
Рисунок 7 – Схема базирования детали в станочном приспособлении и действия сил
2. На составленной схеме изображаются стрелками все приложенные к детали силы: стремящиеся сдвинуть или повернуть деталь в приспособлении (силы резания и их моменты) и удерживающие ее (зажимные силы, силы трения). В нашем случаи объемные силы не учитываются.
3. Вводится коэффициент надежности закрепления k, учитывающий возможное увеличение силы резания в процессе обработки. Величина коэффициента запаса (надежности) k устанавливается дифференцированно с учетом конкретных условий обработки и закрепления детали. Определяется он по формуле:
/>,
(71)
где k0– гарантированный коэффициент запаса надежности закрепления. Для всех случаев рекомендуется принимать k0=1,5;
k1 – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания из-за случайных неровностей на заготовках. При черновой обработке k1 = 1,2;
k2 – коэффициент учитывающий увеличение силы резания от затупления режущего инструмента, k2 = 1 – 1,8;
k3 – коэффициент, учитывающий условия обработки при прерывистом резании, k3 = 1,2;
k4 – коэффициент, характеризующий погрешность зажимного устройства. Для ручных зажимов k4 = 1;
k5 – коэффициент, характеризующий степень удобства расположения рукояток в ручных зажимных устройствах. При удобном их расположении k5 =1;
k6 – коэффициент, учитывающий только наличие моментов, стремящихся повернуть заготовку на опорах; при установке на плоские опоры k6 = 1,
/>


4. Устанавливаются усилия зажима. Величина зажимного усилия определяется на основе решения задачи статики на равновесие детали под действием всех приложенных к ней сил и моментов.
В общем случае должно соблюдаться выражение:
/>,
(72)
Силу резания находим по нормативам по режимам резания (см. 2.5)
Nрез = 0,051767 кВт;
Pz= 126,73 Н;
Ро = 117,083 Н
Условие прочности болта:
/>,


[σp] = 315 МПа
Для обеспечения надежного зажима должно выполняться условие:
/>
(73)
/>
В нашем случае условие выполняется.
3.1.4 Прочностной расчет ответственных деталей приспособления
Для расчета прочности наиболее ответственных и нагруженных деталей приспособления выбираем болт М10. Резьбовые соединения работают с предварительной затяжкой. В результате затяжки в поперечном сечении резьбового винта возникает продольная сила и крутящий момент. Таким образом, стержень шпильки испытывает растяжение и кручение, а резьба – срез и смятие.    продолжение
--PAGE_BREAK--
Расчет винта на растяжение ведется по следующей формуле:
/>,
(74)
где />— коэффициент затяжки;
K– коэффициент переменной нагрузки;
/>— допускаемая сила затяжки, Н;
[σ] – допускаемое напряжение на растяжение материала резьбового винта, МПа;
/>— расчетный диаметр резьбового винта
Расчетный диаметр считается по следующей формуле:
/>
(75)
где d– номинальный диаметр резьбового винта, мм;
Р – шаг резьбы, мм
/>


По формуле (5) рассчитываем напряжение растяжения в данной резьбовой паре:
/>


Допускаемое напряжение при растяжении для материала резьбового винта принимается равным 98 МПа.
10 МПа
Рассчитанное напряжение при растяжении меньше допускаемого, значит, условие прочности при растяжении соблюдается.
Расчет прочности на кручение:
/>,
(76)
где /> — полярный момент сопротивления
Полярный момент сопротивления рассчитываем по формуле:
/>,
(77)
d– номинальный диаметр резьбового винта, мм;
/> – допускаемое напряжение для валов при кручении, МПа;
/> – максимально допустимый крутящий момент
Максимально допустимый крутящий момент рассчитываем по формуле:
/>,
(78)
где G– модуль сдвига для стали, МПа;
/>— приведенный угол трения, рад/мм;
/>— полярный момент инерции, для круга рассчитывается по формуле:
/>,
(79)
Полярный момент инерции:
/>


Максимально допустимый крутящий момент:
/>


Полярный момент сопротивления:
/>


Напряжение, возникающее при кручении:
/>


Допускаемое напряжение, при кручении вала из стали, принимают в пределах 90 МПа.
/>


227,1МПа≥75МПа
Условие прочности при кручении выполняется.
Условие прочности при срезе:    продолжение
--PAGE_BREAK--
/>,
(80)
где /> – площадь среза, для круга рассчитывается по формуле:
/>,
(81)
где />– сила резьбового зажима, Н;
/> – допускаемое напряжение при срезе, МПа;
d– номинальный диаметр резьбового винта, мм
Площадь среза:
/>


Сила резьбового зажима:
/>
Напряжение, возникающее при срезе:
/>
/>
(82)
0,036МПа≤15МПа
Напряжение, возникающее при срезе, меньше допускаемого напряжения, значит, условие прочности выполняется.
3.1.5 Выбор и проектирование вспомогательного инструмента
Вспомогательный инструмент, применяемый для изготовления детали «Стакан» стандартный и приведен в таблице 6.
3.1.6 Выбор и проектирование режущего инструмента
Рассчитываем развертку для 045 токарной операции, для обработки сквозного отверстия диаметром 2 мм.
Определяем исполнительные диаметры рабочей части развертки для отверстия с Dо= 2D11. Поле допуска на обрабатываемое отверстие Dо по ГОСТ 25347–82 равно />мм.
/>,


/>


Максимальный диаметр развертки:
/>,
(83)
где IT – допуск диаметра отверстия, мм
Минимальный диаметр развертки:
/>
(84)
/>
(85)
/>,


/>,


/>


Габаритные размеры развертки с цилиндрическим хвостовиком:
а) диаметр режущей части развертки, D= 3 мм;
б) длина режущей части, l= 8 мм;
в) длина хвостовика, l1= 50 мм;
г) длина развертки, L= 60 мм
Геометрические элементы лезвия рабочей части развертки:
а) главный угол в плане, φ= 45°;
б) передний угол, γ= 5°;
в) задний угол по главной режущей кромке (заборной части), α= 10°;
г) задний угол по вспомогательной режущей кромке (периферии), α1= 10°;
д) задний угол по спинке ножа αс= 15°;
е) ширина ленточки, f= 0,4 мм
Длина заборной части развертки:
/>,
(86)
где D – диаметр развертки, мм;
D2 – диаметр заборной части, мм
/>,
(87)
где h – припуск под развертывание на сторону, мм
/>


/>    продолжение
--PAGE_BREAK--


Число зубьев развертки:
/>
(88)
/>шт.


Выбираем угловой шаг зубьев развертки:
ω1= 87°55';
ω2= 92°05'
3.1.7 Выбор и проектирование измерительного средства
Рассчитываем калибр-скобу на 085 токарную операцию для контроля длины поверхности 17 мм, которая имеет проходную и непроходную стороны.
Определим размеры калибра-скобы для длины поверхности равную 17 мм с полем допуска H8.
По СТ СЭВ 144–88 находим предельные отклонения размера глубины:
Верхнее es = 0 мкм;
нижнее ei = -100 мкм;
допуск Td = 100 мкм
Определяем предельные размеры глубины отверстия по формуле [7]:
/>
(89)
/>


/>
(90)
/>


По СТ СЭВ 157–75 определяем допуск калибра: для 8 квалитета и размера от 10 до 18:
Н1 = 24 мкм,
НS = 13 мкм,
НР = 24 мкм
Величины, определяющие расположение полей допусков калибров
Z1 = 36 мкм;
Y1 = 0.
По формулам СТ СЭВ 157–75 и 1920–79 определяем размеры калибров [7]
Проходная сторона калибра определяется по формуле:
/>
(91)
/>


Проходная изношенная сторона:
/>
(92)
/>


Непроходная сторона:
/>
(93)
/>


Находим исполнительные размеры контрольных калибров [7]
Проходной новой стороны:
/>
(94)
/>


Непроходной стороны:
/>
(95)
/>


Износа проходной стороны:
/>
(96)
/>


Вывод: в разделе описан принцип работы приспособления, приведен расчет погрешности базирования, по которому определена возможность обработки детали на данном приспособлении; рассчитаны силы зажима детали, а также приведен расчет ответственных деталей приспособления на прочность.
4. Мероприятия по охране труда (окружающей среды)
4.1 Разработка мероприятий по охране труда и технике безопасности при обработке детали
Общие требования безопасности при работе на металлорежущих станках:
1 К самостоятельной работе допускаются лица, достигшие 18 лет, прошедшие медицинский осмотр, инструктажи, усвоившие правила охраны труда
2 Допуск к самостоятельной работе производится после проверки знаний и прохождения стажировки в течение 10 рабочих смен под наблюдением опытного работника.
3 Передвигаться в цехе по предусмотренным проходам, не проходить между машинами, станками, сложенному материалу, деталям, заготовкам.
4 Быть внимательным к звуковой и световой сигнализации, сигналам кранов и движущегося транспорта, предупредительным знакам и надписям.
5 Пользоваться спецодеждой, обувью и защитными средствами.
6 Немедленно уведомлять мастера о случаях травматизма, неисправности оборудования, приспособлений и инструмента.
7 Уметь оказывать первую медицинскую помощь пострадавшим. Обращаться в здравпункт в случае получения травмы, знать номера экстренных телефонов: здравпункта (23–03), пожарной части (25–01), соблюдать правила внутреннего распорядка, личной гигиены.    продолжение
--PAGE_BREAK--
8 Содержать в порядке и чистоте рабочее место, не допускать загромождения его деталями, отходами и мусором.
9 Пользоваться деревянной напольной решеткой и содержать ее в чистоте.
10 Не прикасаться к токоведущим частям электрооборудования клеммам и электропроводам, к арматуре общего освещения.
11 Привести в порядок рабочую одежду: застегнуть или подвязать обшлага рукавов, надеть головной убор; женщины должны убрать волосы под косынку.
12 О неисправности станка немедленно заявить мастеру, до устранения неисправностей к работе не приступать.
13 Не отвлекаться во время работы.
14 Выполнять только порученную работу, используя безопасные методы труда.
15 Работать на станках, к работе на которых допущены.
16 Не допускать на рабочее место посторонних лиц.
17 Работать исправным инструментом и приспособлениями, используя их по назначению.
18 Не опираться на станок во время работы и не позволять делать это другим.
19 Не работать на неисправном и не имеющим необходимых ограждений станке. Не производить ремонт и переделку станка самостоятельно.
20 Не разрешать убирать у станка во время работы.
21 Запрещается работать на станке в рукавицах или перчатках, а также с забинтованными пальцами без резиновых напальчников.
22 Надежно и жестко закреплять обрабатываемую деталь.
23 Масса и габаритные размеры обрабатываемой детали должны соответствовать паспортным данным станка.
24 Устанавливать и снимать тяжелые детали и приспособления (массой более 15 кг) только с помощью подъемных механизмов.
25 Содержать в чистоте рабочее место.
26 Не загромождать проходы при укладке деталей.
27 Применять исправные гаечные ключи соответствующих размеров; не наращивать их трубой, др. рычагами; не пользоваться прокладками при несоответствии размеров.
28 При всяком перерыве в подаче электроэнергии немедленно выключить электрооборудование станка.
29 Если на металлических частях станка обнаружено напряжение (ощущение тока), электродвигатель работает на 2 фазы (гудит), заземляющий провод оборван, остановить станок и немедленно доложить мастеру о неисправности оборудования.
30 Устанавливать и снимать режущий инструмент после полной остановки станка.
31 Не работать без кожуха, прикрывающего сменные шестерни.
32 Измерение обрабатываемой детали производить после полной остановки станка.
33 Остерегать срыва ключа, правильно накладывать ключ на гайку и не поджимать гайку рывком.
34 Если при обработке металла образуется отлетающая стружка, то при отсутствии специальных устройств на станке, надеть защитные очки или предохранительный щиток из прозрачного материала.
35 Во время работы станка не брать и подавать через работающий станок какие-либо предметы, не подтягивать болты, гайки и другие соединительные детали станка.
36 Не удалять стружку от станка непосредственно руками инструментом, пользоваться для этого специальным крючком и щетками-сметками.
37 Следить за своевременным удалением стружки с рабочего места и станка.
38 Обязательно остановить станок и выключать электродвигатель при временном прекращении работы, перерыве подачи электроэнергии, уборке, смазке, обнаружении неисправностей.
39 При обработке деталей применять режимы резания, указанные в операционной карте для данной детали.
40 Не увеличивать установленные режимы резания без ведома мастера.
41 Прекратить работу и покинуть рабочее место в случае возникновения аварийной ситуации.
Вывод: в данном разделе разработаны мероприятия по охране труда и технике безопасности, при обработке детали на металлорежущих станках.
5. Организационная часть
5.1 Определение потребного количества оборудования [1]
Исходные данные:
годовой объём выпуска деталей: 10000 шт.
перечень операций и норма штучно – калькуляционного времени, мин.
Наименование
операции.
Разряд
Норма
времени, мин. 005 Токарная
030 Токарная
040 Токарная
045 Токарная
050 Сверлильная
055 Сверлильная
083 Токарная
085 Токарная
090 Токарная
120 Шлифовальная
125 Шлифовальная
130 Шлифовальная
2
4
4
4
3
3
3
4
4
4
3
3
9
4,96
3,042
3,455
3,617
1,52
0,9
1,573
8,02
3,549
2,157    продолжение
--PAGE_BREAK--
7,587 --PAGE_BREAK--








Одного
станка
Всех
станков






1
2
3
4
5
6
7
8
9
Токарный станок с ЧПУ
1В340ФЗО
1
2531
×
1041 мм
9
9
1 500 000
1755000
1755000
Токарный станок с ЧПУ
16А20ФЗС43
1
3012
×
1241 мм
12


12


1 700 000
1955000
1955000
Токарно – винторезный станоу
250ИТВ
1
2541
×
1120 мм
10
10
2 000 000
2300000
2300000
Вертикально – сверлильный станок
2Н118
3
2573
×
1203 мм
4,5
13,5
200 000
230000
690000
Круглошлифовальный станок
А11U-550F
1
4306
×
2415 мм
16
16
1 000 000
1150000
1150000
Внутришлифовальный станок
СОИ-10
1
3981
×
2097 мм
15
15
1 200 000
1380000
1380000
Итого
-
8
-
77,5
86,5
7 400 000
8770000
9460000
Примечание: Затраты на транспортировку и монтаж станков в среднем 15% от его стоимости.
5.2 Разработка плана расположения оборудования на участке
Участок механической обработки детали «Стакан» располагается в пролете шириной 12 м и шагом колонн 6 м. Так как производство среднесерийное, то планировку участка осуществляем по порядку технологических операций, т.е. станки располагаются в порядке последовательности операций технологического процесса изготовления детали.
В качестве транспортного средства для транспортирования заготовок между станками используется ручная тележка. Рабочие места станочников оснащены инструментальным шкафом (тумбочкой станочника), в котором должен храниться инструмент постоянного пользования и средства по уходу за станком; стеллажом (приемный столик) для размещения на нем тары с заготовками и готовыми деталями.    продолжение
--PAGE_BREAK--
Предусмотрены место для мастера, место контролера, склад заготовок, инструментальный склад, место для сбора стружки, а также место для складирования готовых деталей.
Расчет потребности в площадях
Удельная площадь, приходящаяся на единицу оборудования, определяется по формуле:
/>,
(100)
где S– площадь единицы оборудования, м;
Кдоп– коэффициент, учитывающий дополнительные площади.
Кдопберется из паспорта оборудования и устанавливается большим для крупногабаритного оборудования и меньшим – для оборудования с меньшими размерами.
Общая производственная площадь участка:
/>,
(101)
где S уд i – удельная площадь единицы оборудования i – го вида, м;
n – число видов оборудования, шт.;
С прин i – число станков i – го вида, шт.
По данным предприятия:
1 Вспомогательная площадь составляет 20% от основной площади.
2 Служебно-бытовая – 30% от основной площади.
3 Административно-хозяйственная площадь – 6% от суммы основной и вспомогательной площадей.
Таблица 15 – Расчет размера основных производственных площадей
Наименование
Габариты, м
Общ. площадь, кв. м.
Коэф. доп. Площадей
С ПРИН
Осн. площадь, кв. м.
Токарн-винторезный 250ИТВ
2,541
×
1,120
2,85
5
1
14,25
Токарный с ЧПУ
6А20ФЗС43
3,012
×
1,241
3,74
5
1
18,7
Токарный с ЧПУ В340ФЗО
2,531
×
1,041
2,63
4
1
10,52
Вертикально-сверлильный
2Н118
2,573
×
1,203
3,09
5
1
15,45
Круглошлифо-вальный
А11U-550F
4,306
×
2,415
10,4
6
1
62,4
Внутришлифовальный
COU-10
3,981
×
2,097
8,35
6
1
50,1
Итого


31,06




190,12
Вывод: в организационной части проекта определено потребное количество оборудования, необходимого для изготовления детали; определен коэффициент загрузки для каждого станка, а также средний коэффициент загрузки оборудования; рассчитана стоимость основного оборудования; разработан план расположения оборудования на участке, произведен расчет потребности в площадях.
6. Экономическая часть
6.1 Расчет технико-экономических показателей и плановой себестоимости механической обработки детали
Расчет планового баланса рабочего времени ведется в табличной форме. Плановый баланс рабочего времени составляется для периодического производства при пятидневной рабочей неделе продолжительностью смены восемь часов. Плановый баланс рабочего времени одного рабочего показан в таблице 16.
Показатели
Периодическое произ-во при 5-ой и 40-часовой рабочей недели    продолжение
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
Щлиф. круг
на 1500 дет. 1 шт.
475
3
1425
Итого




33
11118
Расчет годовых амортизационных отчислений
Амортизация – постепенное перенесение стоимости основных средств в виде амортизационных отчислений на производимую продукцию с целью накопления денежных средств для полного их восстановления.
Начисление амортизации на предприятии производится линейным методом.
Для расчёта годовых амортизационных отчислений, первоначально необходимо определить норму амортизации:
/>,
(104)
где Т – срок службы оборудования
Таблица 19 – Расчёт нормы амортизации
Группы оборудования
Срок службы
Норма амортизации, %
Токарно-винторезный
15
6,67
Вертикально – сверлильный
10
10
Круглошлифовальный
15
6,67
Внутришлифовальный
15
6,67
Расчет годовых амортизационных отчислений по оборудованию будем вести по формуле:
/>,
(105)
где На – рассчитанная нами норма амортизации;
Цс – стоимость группы оборудования;
Кс – количество станков в группе.
Таблица 20 – Расчёт годовых амортизационных отчислений по оборудованию
Наименование
Стоимость единицы оборудования, руб.


Амортизируемое кол-во оборудования
Ст-ть оборудования по группам, руб.
Нормы амортизации, %
Сумма отчислений
Токарно-винторезный
2000000
1
2300000
6,67
133400
Вертикально – сверлильный
1700000
1
1955000
10
170000
Круглошлифовальный
1500000
1
1755000
6,67
100050
Внутришлифовальный
200000
1
230000
6,67
13340
Итого


7
6280000


416790
Таблица 21 – Расчет суммы амортизационных отчислений
Наименование группы
Стоимость, руб.
Нормы амортизации, %
Сумма отчислений
Оборудование
6280000


416790
Инструменты и приспособления
17762
100
17162
Итого:




433952
Вывод: В данном пункте был произведен расчет основных и вспомогательных рабочих участка по производству детали «Стакан».    продолжение
--PAGE_BREAK--
Планирование численности и фонда заработной платы основных рабочих
Плановая трудоемкость определяется по формуле:
/>,
(106)
где К/> – коэффициент выполнения норм;
К/> — коэффициент многостаночного обслуживания, Кмо=1
Плановая численность основных рабочих определяется как отношение плановой трудоемкости и фонда рабочего времени ОПР:
/>,
(107)
Таблица 22 – Расчет численности основных рабочих
Профессия
Разряд
ТЕн, н.ч
План. численность






расчет.
принят
Отрезчик
3
13,9
0,13
1
Токарь
2
10,225
0,178
1
Токарь
3
9,15
0,123
1
Токарь
2
5,47
0,62
1
Токарь
3
4,077
0,176
1
Сверлильщик
4
0,342
0,95
1
Шлифовщик
4
21,1
0,5
1
Итого:
-
6,45


7
Тарифный ФЗП основных рабочих – это произведение плановой трудоемкости на часовую тарифную ставку:
/>,
(108)
где ЧТС – часовая тарифная ставка
Основной фонд заработной платы определяется увеличением тарифного фонда заработной платы на величину выплат районного коэффициента, доплат и премий.
/>,
(109)
где Кр – районный коэффициент, для уральского региона – 1,15;
Премии – в размере 20% за выполнение норм выработки, 20% за выполнение плана по сдаче продукции.
Дополнительный фонд заработной платы зависит от целодневных и внутрисменных потерь. Коэффициент дополнительной заработной платы определяется как отношение планируемой суммы целодневных невыходов к планируемому номинальному фонду времени и как отношение планируемой суммы внутрисменных потерь к продолжительности смены:
/>,
(110)
/>


Полный ФЗП определяется как сумма основного и дополнительного фондов заработной платы:
/>,
(111)
Единый социальный налог составляет 26% от полного ФЗП.
Таблица 23 – Расчет ФЗП основных рабочих
Профессия
Раз-ряд
ТЕпл, н-ч
ЧТС, руб.


чис-ть
ФЗП тариф., руб.
ФЗП осн., руб.    продолжение
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
2 (Шлиф)


129
57
168
1548
684
2016
Солидол
10,9 кг в год на 1 ст.
8
7
76,3


610,4
Смазочно-охлаждающая жидкость
93 кг в год на 1 ст
65
5
465
30225
Итого








82683,4
Энергия, потребляемая каждым видом оборудования, рассчитывается по формуле:
/>,
(119)
где Fд – действительный фонд работы станка, Fд =3648 ч.;
Кв – средний коэффициент загрузки двигателя по времени;
Км – средний коэффициент загрузки двигателя по мощности;
Код – средний коэффициент одновременности работы всех электродвигателей;
Сi – количество станков;
Кп – коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети заводов, Кn = 1,05;
КПД – коэффициент полезного действия оборудования, КПД = 0,6;
Pi – установленная мощность электродвигателя i – го вида оборудования, кВт;
Затраты на силовую энергию рассчитываются по формуле:
/>,
(120)
где Ц сэ – цена 1 кВт/ч энергии, руб. /кВт*ч
Таблица 27 – Затраты на силовую энергию
Тип оборудования
Кол-во
Мощность, кВт
Коэфф. загрузки двигателя по мощности
Коэфф. загрузки двигателя по времени
Расход электро-энергии в год, кВт
Ст-сть
1 кВт силовой энергии, руб.
Общая потреб-ть, руб.


Токарно-винторезный
1
-
10
0,05
3192
1,58
5043,36
Вертикально – сверлильный
1
-
12
0,54
41368


65361,94
Круглошлифовальный
1
-
9
0,058
3332,45


5265,27
Внутришлифовальный
1
-
4,5
0,087
2499,33


3948,95
ИТОГО
4
-




50391,78


79619
Суммарная стоимость использования сжатого воздуха, пара и воды рассчитывается по формуле:
/>,
(121)
где Н.р – норма расхода указанного вида энергии;
Об. – объем использования.
Зная норму расхода воды на производственные и бытовые нужды, пара и сжатого воздуха, найдем их потребность и стоимость:    продолжение
--PAGE_BREAK--
1 Сжатый воздух = 15 м3/час на ед. оборудования;
2 Пар = 520 кг в квартал;
3 Вода на произв. нужды = 250 м3;∙
4 Вода на быт. нужды = 150 м3
Таблица 28 – Затраты на сжатый воздух, пар, воду
Наименование энергии
Норма расхода
Цена, руб.


Объем (площадь, чел., н-ч.)
Суммарная стоимость, руб.
1. Сжатый воздух, м3
15 м3/час на ед. оборудования
0,2
7 станков
3648 часов
76608
2. Пар, кг
520 кг/квартал
79,65
4 квартала
165672
3. Вода на произв. нужды, м3
250 м3 на 1 ед. оборудования
3,15
7 станков
5512,5
4. Вода на бытовые нужды, м3
54 м3 на 1 работающего в месяц
5,6
7 станков
2116,8
Итого:






249909,3
Годовой расход энергии на освещение определяется по формуле:
/>,
(122)
где П – метраж типа площади, м;
Рп – часовой расход электроэнергии на 1 м, кВт;
Код – коэффициент одновременного горения электроламп;
Fг – продолжительность горения электроламп в год при соответствующем числе рабочих смен в сутки, ч.;
Кп – коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети заводов Кn = 1,05.
Стоимость энергии на освещение за год определяется по формуле:
/>,
(123)
где Цэо – цена за 1 кВт∙ч, руб.
Рассчитаем стоимость энергии на освещение производственных помещений:
Таблица 29 – Затраты на осветительную энергию
Тип помещения
Площадь, м
Час. расход эл. энергии на 1 м, кВт
Фонд времени единицы оборудования, час
Год. потр-ть в эл. энергии, кВт
Стоимость 1 кВт эл. энергии, руб.


Итого, руб.
Производственное
58,92
0,015
3648
10403,366


1,58


16437,74
Вспомогательное
11,78
0,012


1663,48


2628,3
Итого:
70,7








19086,03
Рассчитаем затраты на принадлежности для рабочих и материалы для цехового персонала:
/>,
(124)
где Н.р – норма расхода материала;
Кпотр – количество потребителей;
См – цена единицы материала, руб.
Таблица 30 – Затраты на принадлежности для рабочих
Наименование материала
Норма расхода    продолжение
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
540403
Возмещение износа инструмента и приспособлений
17762




17762
Итого






992117
Процент РСЭО






18,25%
Процент РСЭО находится по формуле:
/>,
(125)
Смета затрат на производство предполагает группировку затрат по экономическому содержанию. В смету затрат включаются все расходы цеха, связанные с производством продукции.
Таблица 33 – Смета затрат на производство
№
Элементы затрат
Сумма, руб.




Всего
На 1 продукции
1
Материалы
102000
10,2
2
Топливо, энергия
540403
54,0
3
Основная ЗП
35966
3,6
4
Дополнительная ЗП
28112,81
2,8
5
ЕСН
16831,09
1,7
6
Амортизация
433952
43,3
7
Прочие затраты
17854
1,79


Итого
1175119
117,5
Технико-экономические показатели сводят в таблицу 35.
Таблица 34 – Технико-экономические показатели
Показатели
Ед. изм.
Величина
Годовая товарная продукция
Шт.
10000
Общая стоимость ОПФ
руб.
6500436
в т.ч зданий
руб.
202674
оборудования
руб.
6280000
транспорт
руб.


инструменты
руб.
17762
Общая площадь
м2
70,7
в т.ч. производственная
м2
58,92
Численность ППП
чел.
7
Фонд оплаты труда
руб.
65644,88
Средняя заработная плата
руб.
9377,84
Выработка 1 производственного рабочего
н.ч.
1428
Себестоимость 1 всего выпуска
руб.
1175119
Себестоимость единицы продукции
руб.
117,5
Фондоотдача
руб.
0,00104
Фондоемкость
руб.
959,2
Фондовооруженность
руб./чел.
928633,7
Вывод: в данном разделе определены затраты на себестоимость изготовления детали, которая составляет 117,5 руб., определен фонд оплаты труда равный 65644,88 руб. и общая стоимость ОПФ 6500436 руб.
Список использованной литературы
1. Дипломное проектирование в машиностроительных техникумах/ Нефедов Н.А. – М.: Высшая школа, 1986.
2. Курсовое проектирование по технологии машиностроения /Под ред. Горбацевича А.Ф. – Минск: Высшая школа, 1983.
3. Справочник технолога-машиностроителя. В двух томах. Т.2. / Под ред. Косиловой А.Г. и Мещерякова Р.К. – М.: Машиностроение, 1985.
4. Курсовое проектирование по предмету – Технология машиностроения/ Добрыднев И.С. – М.: Машиностроение, 1985.
5. Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ. – М.: Машиностроение, 1974.
6. Проектирование станочных приспособлений / Белоусов А.П. – М.: Высшая 1980.
7. Сборник примеров и задач по курсу «Основы стандартизации, допуски, посадки и технические измерения»/ Козловский С.К. и Ключников М.К.-М.: Машиностроение, 1983.
8. Техническая механика: Детали машин/ Фролов М.И.-М.: Высшая школа, 1990
9. Допуски и посадки. Справочник/ Под ред. Мягкова В.Д.-Л.: Машиностроение, 1982.
10. Экономика предприятия. /Сергеев И.В. – Москва, Финансы и статистика 1988 г.