Проектирование цеха ремонта поршневых компрессоров

TYPE=RANDOM FORMAT=PAGE>94

2
1. Укрупненный расчет механического цеха.

1. Исходные данные для проектирования:

а) Задание на проектирование с указанием объекта производства и программы выпуска.

Наименование детали	Приведенная программа выпуска в год, тыс. шт./год	Станкоёмкость мех. обработки ст.ч/изд.
Корпус	¹⁵⁰	^1.5

б) тип производства.

Тип производства – среднесерийный.

в) Режимы работы цеха и годовые фонды времени работы оборудования и рабочих. Режим работы цеха – 2-х сменный. Годовой фонд времени работы:

оборудования (металлорежущие станки массой до 10 т.): .
рабочих: . [10, стр. 34,35]

2. Расчет по механическому цеху:

а) Расчет трудоемкости механической обработки годового выпуска деталей.

- для среднесерийного производства,

где – коэффициент многостаночного обслуживания.

б) Расчет потребного количества производственного оборудования (общего кол-ва станков).

где - коэффициент загрузки технологического оборудования по цеху (среднесерийное производство).

в) Расчет потребного кол-ва производственных и вспомогательных рабочих ИТР, служащих и МОП.

Число рабочих может быть определено по количеству станков:



Число рабочих на ручные операции составляет 35 от числа станочников.

Общее количество производственных рабочих: .

1 смена 50%  53 человека,

2 смена 50%  53 человека.

Вспомогательные рабочие составляют 2025% от производственных:

1 смена 55%  14 человек,

2 смена 45%  12 человек.

ИТР – для механического цеха составляют 1524% от числа станков :

Служащие – рабочие, занятые учетом и отчетностью, составляют 1.12.2% от числа производственных рабочих:

МОП – уборщики непроизводственных помещений (500 м² на 1 чел.):

Тип работающих	Количество работающих в смене
1	2
Производственные	53	53
Вспомогательные	14	12
ИТР	14
Служащие	2
МОП	3

г) Расчет потребных площадей (общей, производственной и вспомогательной по удельным площадям).

Удельная площадь на 1 станок в цехе:

Производственная площадь – 40 м² [10, стр. 98] с коэффициентом 2 для станков с ЧПУ 

Вспомогательная площадь - 1520% от 

Общая площадь 

д
) Выбор средств цехового транспорта.

В качестве цехового транспорта выбираем электрические тележки. Они просты в управлении и бесшумны; межоперационный транспорт – каретка-оператор.

3. Определение состава и площадей вспомогательных отделений цеха.

а) Выбор унифицированных типовых секций для здания.

Выбираем унифицированную типовую секцию 72144 м².

б) Механический цех со складским помещением, бытовые и конторские помещения находится в основном здании.

I. Расчет площадей для бытового обслуживания.

Гардеробно-душевые блоки, курительные помещения: 367=200 м²,
Помещения общественного питания: 1.586=130 м²
Медпункт: 0.286=17 м²

II. Административные помещения.

Кабинет начальника цеха: 20 м².
Кабинеты зам. начальника цеха: 10 м².
Планово-диспетчерское бюро.
Бюро труда и зарплаты.
Бухгалтерия.
Табельная.

III. Административно-конторские помещения.

Техбюро.
Конструкторское бюро: 6х6 м² на одного человека.
Цеховые лаборатории.
Кабинет по технике безопасности.

Инструментальная служба цеха:

а) Заготовительное отделение:

Число основных заточных станков отделения примерно 5%  С=4 станка.

Общая площадь 12-14 м² на 1 станок отделения 

б) В отделение ремонта инструмента предусмотрено 3% станков от станков в цехе  С=2 станка.

Общая площадь 24-26 м² на 1 станок отделения 

в) Инструментально-раздаточные кладовые. Используем 1 комплексную кладовую для всех инструментов и приспособлений:

Норма площади в кладовой, м²/1 станок:

Режущий и вспомогательный

инструмент 0.10.2  0.270=14 м².

Измерительный инструмент 0.10.2  0.270=14 м².

Режущий вспомогательный и измерительный

инструмент 0.20.3  0.370=21 м².

Приспособления для установки

детали на станке 0.150.2  0.270=14 м².

Площадь равна: S=63 м².

Контрольные пункты и отделения.

Число контролеров равно 710% от числа основных станков в цехе: 0.08570=6 чел.

Стандартный контрольный пункт 23=6 м².

Цеховая ремонтная база.

Средняя площадь на 1 основное оборудование 2228 м²,

количество станков ЦРБ -

Площадь цеховой ремонтной базы

Для снабжения станков СОТС следует предусмотреть эмульсионную станцию и склад масел.

Площадь отделения СОТС примем 50 м². Площадь склада масел дополнительно 0.170=7 м² . Располагаются в помещениях с отдельным выходом наружу.

Отделение для сборки и переработки стружки:

Площадь

Подсчитаем количество стружки на 1 м² площади:

- сбор стружки в контейнер около станка.

Площадь вентиляционной камеры:

Подсистема электроснабжения, снабжения сжатым воздухом.

Электроснабжение.

Электроподстанция на каждые 5000 м² производственной площади: S=50 м².

Снабжение сжатым воздухом.

Площадь, необходимая для размещения компрессорных установок:

22. Расчет участка механического цеха.

Исходные данные:

Наименование изготавливаемых деталей Корпусные детали

Габариты, мм до 200х250х200

Примерный набор деталей-представителей в каждой группе для обработки на участке (в действующем производстве):

	токарная	Верт.-фрез.	сверлильн.	расточная	Приведенная программа	масса, кг
Группа1	0.6	-	-	1.2	8000	3.2
Группа2	3.2	4.8	0.5	1.9	10000	5.0
Группа3	-	5.7	1.3	2.6	10000	9.0
Группа4	-	3.8	-	1.8	12000	3.0

Анализ действующего производства.

В действующем производстве обработка деталей ведется на универсальных токарных, фрезерных, сверлильных и расточных станках, при этом не используются ни станки с ЧПУ, ни многоцелевые станки, ни какое-либо другое высокопроизводительное автоматизированное оборудование. В связи с этим следует отметить, что в действующем производстве велики затраты времени на установку, обработку и транспортировку деталей, используется большое количество разных станков, участок занимает большие площади, что требует большого количества рабочих и больших материальных затрат.

Определение числа станков по базовому варианту производства.

	токарная	фрезерная	сверлильн	расточная	Привед. программа	Тсум
Группа1	0.6	-	-	1.2	8000	1.8
Группа2	3.2	4.8	0.5	1.9	10000	10.4
Группа3	-	5.7	1.3	2.6	10000	9.6
Группа4	-	3.8	-	1.8	12000	5.6
 по группам	36800	150600	18000	76200
Ф_>0>	4060	4060	4060	4060
Ср	9.1	37.1	4.4	18.8
Сп	10	40	5	20
Кз	0.91		0.88
Ки		0.95		0.95

расчетное число станков.

Допустимый коэффициент загрузки для универсальных станков

Общее число станков

Выбор станков с ЧПУ для данного технологического процесса.

В проектируемом варианте токарную обработку ведем на токарных станках с ЧПУ, а сверлильные, фрезерные и расточные операции выполняем на многоцелевых сверлильно-фрезерно-расточных станках с ЧПУ.

	токарная с ЧПУ	сверлильно-фрезерно-расточная	программа
Группа1	0.6/2=0.3	(0+0+1.2)/4=0.3	8000
Группа2	3.2/2=1.6	(4.8+0.5+1.9)/4=1.8	10000
Группа3		(5.7+1.3+2.6)/4=2.4	10000
Группа4		(3.8+0+1.8)/4=1.4	12000
 по группам	12000	61200
Ф_>0>	3890	3890
Ср	3.1	15.7
Сп	4	19
Кз	0.78
Ки		0.84

расчетное число станков.

Число станков

Определение числа рабочих.

Годовой фонд времени рабочих

Количество рабочих-станочников

где – коэффициент многостаночного обслуживания (принимаем 1.2);

Для базового технологического процесса:

	токарная	фрезерная	сверлильн	расточная
Сп	10	40	5	20
(Рст)расч	14.6	58.2	7.3	29.1
Рст	15	59	8	30

Количество рабочих, занятых в базовом производственном процессе

Для проектируемого технологического процесса:

	токарная с ЧПУ	сверлильно-фрезерно-расточная
Сп	4	19
(Рст)расч	5.6	26.5
Рст	6	28

Количество рабочих, занятых в новом производственном процессе

Планирование и определение параметров внутрицехового пространства.

Общая площадь, приходящаяся на единицу производственного оборудования

Sуд = 40м². Для станков с ЧПУ коэффициент увеличения площадей 2.

Длина участка L уд= 35 ÷ 50 м. Принимаем 50 м.

Ширина проезда 4.5 ÷ 5.5 м

Базовый технологический процесс

Ncт = 75

Ширина пролета L= 18 м

Потребная площадь участка S = Ncт · Sуд = 75 · 40 = 3000 м²

Количество пролетов N = S / (Lуд ·L) = 3000 / (50· 18) = 3.3.

Проектируемый технологический процесс

Ncт = 23

Ширина пролета L= 18 м

Потребная площадь участка S = Ncт · Sуд = 23 · 40·2 = 1840 м²

Количество пролетов N = S / (Lуд ·L) = 1840 / (50· 18)=2.0.

Назначаем остальные параметры производственного здания:

Шаг колоны t = 12 м;

Высота пролета Н = 6 м.

а) Выбор типа и параметров транспортно-складской подсистемы.

Для склада металла и заготовок:

Запас заготовок, который хранится на складе: где t=10- средний запас в сутках.

Количество ячеек

Для межоперационного склада и склада готовых деталей:

Запас заготовок, который хранится на складе: где t=10- средний запас в сутках.

Количество ячеек

Исходя из габаритных размеров деталей группы (200х250х200)
мы назначаем модель автоматизированного склада СА-0.1 модели 04 с количеством ячеек 480, высотой стеллажей 4.29 м, длиной склада 19.25 м, количеством ячеек по горизонтали 35, количеством секций – 3. Данный тип склада позволяет складировать заготовки в унифицированную тару размерами 400x300x240 мм.

б) Выбор типа и параметров системы инструментообеспечения.

Секция инструментальной подготовки включает отделение хранения, комплектации и разборки изношенного инструмента, а также отделение сборки и настройки инструмента. Указанные отделения оснащены стеллажами для хранения режущего и вспомогательного инструмента, оптическими или электронными приборами для настройки, а также рабочими верстаками.

Участок инструментальной подготовки для станков с ЧПУ.

Токарные станки с ЧПУ

Количество приборов Н1=0.07Сп = 0.07*4 = 0.28. Принимаем Н1 = 1шт.

Количество тележек Т1=0.04Сп = 0.04*4 = 0.16. Принимаем Т1 = 1шт.

Сверлильно-фрезерно-расточные станки

с магазином инструментом свыше 20, но менее 50.

Количество приборов Н2=0.1Сп = 0.1*19 = 1.9. Принимаем Н2 =2шт.

Количество тележек Т2=0.6Сп = 0.6*19= 11.4. Принимаем Т2 =12шт.

Общее количество используемых приборов Н=Н1+Н2=1+2=3шт;

Общее количество используемых тележек Т=Т1+Т2=1+12=13шт.

Количество настроечных рабочих:

где Кз=0.7 - коэффициент загрузки рабочих.

Количество транспортных рабочих

Рт=0.06Рн=0.3. Принимаем Рт = 1чел.

Целесообразно выделить инструментальный участок в составе корпуса.

Заточное отделение.

Так как число станков менее 200, то размещаем отделение в составе корпуса цеха.

в) Выбор типа и параметров стружкоудаления.

Массу стружки принимаем равной 25% от массы готовой детали.

Грузопоток стружки в год на единицу производственной площади

Сбор стружки в контейнер около станка.

Площадь отделения для сбора и переработки стружки

Sц = (0.03 ... 0.04) S пр = 0.04 * 1840 = 74 м².

Определение технико-экономических показателей.

В результате расчета получили следующие данные.

количество станков уменьшилось по сравнению с базовым вариантом с 75 до 23,
количество занятых рабочих уменьшилось со 112 до 34 чел,
размер производственной площади сократился с 3000 до 1840 м².

МГТУ им. Баумана.

Факультет МТ

Кафедра МТ 3

Расчетно-пояснительная записка

к курсовому проекту на тему:

Студент (Кашканова А.Е.)

Группа МТ 3-111

Руководитель проекта: (Ястребова Н.А.)

Москва 1998 г.

АННОТАЦИЯ.

Данный курсовой проект содержит пояснительную записку, выполненную на листах формата А4 и 3 листа графических работ, выполненных на формате А1.

Технико-экономический анализ выбора заготовок.

Технологический процесс изготовления каждой детали можно разработать в нескольких вариантах, обеспечивающих выполнение заданных технических условий.

Наиболее приемлемый вариант выбирают, сопоставляя технико-экономические показатели, характеризующие сравниваемые варианты. Выбор показателей по степени их полноты и значимости зависит от того, на каком этапе сопоставляются варианты ТП.

На первых этапах проводят предварительную оценку вариантов, которая позволяет по внешним признакам эффективности { снижение материалоемкости, трудоемкости обработки и т.д.} отобрать наиболее приемлемый. Исходя из графика стоимости заготовок при различных методах их изготовления { лист 1} самой дешевой при годовом объеме выпуска 50 000 шт. является заготовка из штамповки. Но если рассматривать дальнейшие критерии выбора заготовок, то следует рассмотреть :

1.Коэффициент использования материала

Ки.м.=тд/тз,

-- где тд,тз- масса детали и заготовки. При технически равнозначных методах выбирают тот, где значение Ки.м. выше.

2. Снижение материалоемкости

М={тз.б.-тз.н.}B, где тз.ь.,тз.н.- соответственно масса заготовки

при новом и базовом /{сравниваемом } варианте;

В-объем выпуска деталей, штук.

Тогда

Ки.м.1=2.2/7.4=0.3

Ки.м.2=2.2/2.8=0.78

М={7.4-2.8}*50 000=230 000 у.е.

Хотя самостоятельного значения для оценки технологических вариантов они не имеют , но все же дают некоторые представления о предпочтительном варианте .

Здесь явно предпочтителен вариант из заготовки , выполняемой из штамповки.

Чтобы получить наиболее полную картину проводят оценку вариантов путем

Сравнения себестоимости механической обработки заготовок , отражающей затраты живого и овеществленного труда и сравнения капитальных вложений.

Расчетные данные для базового варианта.

Операции	To,мин	Станок	Приспособления
005 отрезная	0.3	8Б72 N=1.5кВт 1610700 цена 2 800 у.е.	Тиски
010 токарная с ЧПУ	9.15	16К20Т2 N=11кВт 37001770 цена 7 500 у.е.	Патрон Центр
015 токарная с ЧПУ	3	16К20Т2 N=11кВт 37001770 цена 7 500 у.е.	Патрон Центр
020 шлифовальная	11.23	3У10В N=1.1кВт 13601715 цена 5 000 у.е.	Патрон Центр
025 зубодолбежная	27.1	5122 N=2.1кВт 20001450 цена 5 000 у.е.	Центр
030 фрезерная	4.4	6Т104 N=2.2кВт 12501205 цена 2 800 у.е.	Патрон Центр
035 сверлильная	1.54	2М55 N=5.5кВт 26651020 цена 3 000 у.е.	Патрон
040 вертикально-сверлильная	0.65	2М112 N=0.6кВт 770370 цена 2 100 у.е.	Призмы

Заготовка-пруток 85153 мм

Расчетные данные для нового варианта

Операции	То ,мин.	Станок	Приспособления
005 фрезерно-центровальная	0.175	6Р81 N=3кВт 15251875 цена 4 000 у.е.	Тиски
010 токарная	0.618	1719 N=40кВт 37981390 цена 10 000 у.е.	Патрон Центра
015 вертикально-фрезерная	4.4	6Т104 N=2.2кВт 12501205 цена 2 800 у.е.	Тиски
020 сверлильно-фрезерно-расточная	0,647	2М112 N=5,5кВт 26651020 цена 2100 у.е.	Tиски
025 токарная-многорезцовая	0,81	16К20 N=11кВт 25001190 цена 3130 у.е.	Патрон Центра
030зубодолбежная	27,1	5122 N=2,1кВт 20001450 цена 5000 у.е.	Центра Патрон
035Круглошлифовальная	11,23	3У10В N=1,1кВт 13601715 цена 5000 у.е.	Центра

В=50 000 шт. , заготовка-штамповка.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАПИТАЛЬНЫХ ВЛОЖЕНИЙ.

Капитальные вложения по варианту технологического процесса включают в себя следующие затраты:

К=Кбо+Кпл+Ксб+Кпр+Ктп , где

Кбо-балансовая стоимость оборудования;

Кпл-стоимость здания , занимаемого оборудованием;

Ксб-стоимость служебно-бытовых объектов;

Кпр-стоимость приспособлений{ если она превышает 50 руб.};

Ктп-затраты на техническую подготовку производства, проектирование технологических процессов,на подготовку программ для станков с ЧПУ.

БАЛАНСОВАЯ СТОИМОСТЬ ОБОРУДОВАНИЯ

Рассчитывается по формуле

Кбо = Цобid*Соid*Кзоid

Где -коэффициент, учитывающий затраты по доставке и монтажу оборудования

(=1,1-для металлорежущих станков)[1] стр.6

m-количество операций ТП;

n-количество типоразмеров оборудования, занятого выполнением i-ой операции изготовления детали ;

Цобid-оптовая цена единицы оборудования d-го типоразмера, занятого выполнением i-той операции, у.е.;

Соid-принятое количество технологического оборудования d-го типоразмера , занятого выполнением i-ой операции ;

Кзоid-коэффициент занятости технологического оборудования d-го типоразмера выполнением i-й операции изготовления данной детали.

Оптовые цены на оборудование определяются по прейскуранту цен.

Принятое количество технологического оборудования определяется по формуле:

Cоid=(B*Tшi)/(Кв.н.*Fq*Кз*60), где

Тш-норма штучного времени на выполнение i-й операции, мин/шт.;

Кв.н.-коэффициент , учитывающий выполнение норм времени (по данным Министерства

Станкостроительной промышленности Кв.н.=1.18);

F-действительный годовой фонд времени работы единицы оборудования , при 2-х сменной (4015 ч.);

Кз – коэффициент загрузки оборудования для производства 0,75-0,8 [1] стр.7.

Принятое количество оборудования для нового варианта ТП по операциям:

С_>о>=(50000(0,025+0,15+0,33)*1,09)/(1,18*4015*0,8*60) = 0,114 =1;

С_>о>=(50000(0,618+0,19)*1,09)/(1,18*4015*0,8*60)=0,023 = 1;

С_>о>=(50000(4,4+0,19)*1,09)/(1,18*4015*0,8*60)=1,035 = 2;

С_>о>=(50000(0,02+0,325+0,152+0,15+0,19)*1,09)/(1,18*4015*0,8*60)=0,226 = 1;

С_>о>=(50000(0,64+0,17+0,19)*1,09)/(1,18*4015*0,8*60)=0,226 = 1;

С_>о>=(50000(27,1+0,19)*1,09)/(1,18*4015*0,8*60)=5,64 = 6;

С_>о>=(50000(2,72+6,69+1,82+0,19)*1,09)/(1,18*4015*0,8*60)=2,582 = 3.

Коэффициент занятости технологического оборудования d-го типоразмера выполнением

i-ой операции ТП:

К_>з.о.>=(В*tш_>i>.)/(К_>в.н.>.*F_>д>.*К_>з>.*60) ;

БАЗОВЫЙ ВАРИАНТ

К_>з.о.>005=(50000(0,3+0,33)*1,09)/(1,18*4015*0,8*60)=0,143;

К_>з.о.>010=(50000(0,9+0,05+8,2+0,5+0,19)*0,19)/(1,18*4015*0,8*60)=

=2,219;

К_>з.о.>015=(50000(1,4+0,4+0,7+0,5+0,19)*1,09)/(1,18*4015*0,8*60)=

=0,719

К_>з.о.>020=(50000(2,72+6,69+1,82+0,19)*1,09)/(1,18*4015*0,8*60)=

=2,582

К_>з.о.>025=(50000(2,71+0,19)*1,09)/(1,18*4015*0,8*60)=5,64

К_>з.о.>030=(50000(4,4+0,19)*1,09)/(1,18*4015*0,8*60)=1,035

К_>з.о.>035=(50000(1,54+0,19)*1,09)/(1,18*4015*0,8*60)=0,39

К_>з.о.>040=(50000(0,02+0,325+0,152+0,15+0,19)*1,09)/

/(1,18*4015*0,8*60)=0,226

ПРОЕКТНЫЙ ВАРИАНТ:

К_>з.о.>005=(50000(0,025+0,15+0,33)*1,09)/(1,18*4015*0,8*60)=

=0,114

К_>з.о.>010=(50000(0,618+0,19)*1,09)/(1,18*4015*0,8*60)=

=0,023

К_>з.о.>015=(50000(4,4+0,19)*1,09)/(1,18*4015*0,8*60)=

=1,035

К_>з.о.>020=(50000(0,02+0,325+0,152+0,15+0,19)*1,09)/

/(1,18*4015*0,8*60)=0,226

К_>з.о.>025=(50000(0,64+0,17+0,19)*1,09)/(1,18*4015*0,8*60)=

=0,189

К_>з.о.>030=(50000(27,1+0,19)*1,09)/(1,18*4015*0,8*60)=

=5,64

К_>з.о.>035=(50000(2,72+6,69+1,82+0,19)*1,09)/

/(1,18*4015*0,8*60)=2,582

Тогда

Кб.о.=1,1(0,143*2800*1+2,219*7500*3+0,719*7500*1+2,582*5000*3+

+5,64*5000*6+1,035*2800*2+0,39*3000*1+0,226*2100*1)=

=327899,55у.е.

Кб.о.=1,1(0,114*4000*1+0,023*10000*1+1,035*2800*2+0,226*2100*1+0,189*3130*1+5,64*5000*6+2,582*5000*3)=2371530,36у.е.

Стоимость здания ,занимаемого оборудованием ,расчитываеться по формуле

Кпл=Цпл.*Sid*id*Kз.п.id, где

Цпл.—стоимость 1м² общей площади здания ,у.е.;

Sid—габариты оборудования d-го типоразмера ,занятого выполнением i-ой операции (длинаширина),м²;

id-коэффициент ,учитывающий дополнительную площадь ,приходящуюся на оборудование d-го типоразмера [1],стр.1,занятого выполнением i-ой операции ;

К_>з>._>п>_>id>-коэффициент занятости площади для изготовления данной детали (по величине равен К_>з.о.>_>id>)

Тогда

К_>пл.>=125(1,13*5*0,143+6,549*4*2,219+6,549*4*0,719+2,33*5*2,58+

+2,9*4,5*5,64+1,51*5*1,035+2,72*4,5*0,39+0,3*5*0,226)=

=24255,075 у.е.

К_>пл.>=125(2,85*4,5*0,114+5,28*4*0,023+1,51*5*1,035+2,72*4,5*0,226+2,98*4,5*0,189+ 2,9*4,5*5,64+2,33*5*5,582)=18258,662 у.е.

СТОИМОСТЬ СЛУЖЕБНО -БЫТОВЫХ ОБЪЕКТОВ

Учитывается при определении эффективности автоматической линии ,автоматического и специального оборудования и в других случаях ,где имеется существенная экономия рабочий силы .Площадь служебно – бытовых объектов ,приходящегося на одного рабочего ,равна 7 м².Стоимость служебно-бытовых объектов в расчете на 1 м²составляет 200 у.е.[1] стр.9.

К_>с.б.>=7*200 (0,143+2,219+0,719+2,582+6,155+1,035+0,39+0,226) =

=18860 у.е.

К_>с.б.>=7*200(0,114+0,023+1,035+0,226+0,189+6,155+2,582)=

=14505у.е.

Капитальные вложения по вариантам

К_>1>= 327899,55+24255,75+18860=371015,3 у.е.;

К_>1>=237153,36+182580,662+14505=434239,022у.е.

Расчет себестоимости механической обработки.

Себестоимость обработки деталей включает следующие статьи затрат:

С=М_>о>+З_>о>+З_>в>+А_>о>+А_>от>+И+Л+Р_>о>+П, где

М_>о>-основные материалы;

З_>о> и З_{>в_}>-заработная плата основных и вспомогательных рабочих;

А_>о>-амортизация оборудования;

А_>то>-амортизация технологической оснастки и затраты на ее ремонт;

И-затраты связанные с эксплуатацией инструмента;

Л-силовая и технологическая электроэнергия;

Р_>о>-текущий ремонт и межремонтное обслуживание оборудования;

Р-техническое обслуживание и ремонт устройств с ЧПУ;

П-амортизация и содержание площади.

Расчеты себестоимости обработки деталей при экономическом обосновании проводятся только по тем статьям затрат, которые изменяются в сравниваемых вариантах.

Годовые затраты, входящие в состав себестоимости, определяются следующим образом.

Затраты на основные материалы рассчитываются по формуле

М_>о>=(т_>з>ц_>з>*К_>т.з.>-т_>о>ц_>о>)В, где

т_>з>-масса заготовки, кг;

ц_>з>-цена 1кг заготовки, у.е.;

к_>т.з.>-коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы, к_>т.з.>=1,05-1,08 для материалов из черных металлов;

т_>о>-количество реализуемой стружки в кг, определенное по формуле т_>о>=т_>з>-т_>д>, где т_>д>-масса детали ,кг;

Ц_>о>-цена 1 кг стружки

Тогда т_>о1>=7,4-2,2=5,2кг; т_>о2>=2,8-2,2=0,6кг;

Тогда М_>о1>=(7,4*0,175*1,05-5,2*0,018)*50000=63270у.е.

М_>о2>=(2,8*0,175*1,05-0,6*0,018)*50000=25185у.е.

ЗАРОБАТНАЯ ПЛАТА ОСНОВЫХ РАБОЧИХ

С начислениями на страхование расчитывается по формуле

З_>о>=К_>вн>*1,167*Вt_>ш>_>i*>l_>i>, где

К_>вн>—коэффициент ,учитывающий средний процент выполнения технически обоснованных норм ,К_>вн>=1,18[1]стр.14;

К_>пр>—коэффициент , учитывающий приработок рабочих ,

К_>пр>=1,2-1,4 ;l_>i>—часовая тарифная ставка работы ,выполняемой на i-ой операции ,у.е.

Тогда

З_>о1>=1,18*1,3*1,167*50000(0,6867*37,8+10,52*40,7+3,47*40,7+

+12,45*40,7+29,75*40,7+5*37,8+1,89*37,8+0,75*37,8)=

=232871277у.е.;

З_>о2>=1,18*1,3*1,167*50000(0,55*37,8+0,88*40,7+5*37,8+0,705*37,8+

+1,09*37,8+29,75*40,7+12,4478*40,7)=181790069 у.е.

ЗАРАБОТНАЯ ПЛАТА ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РАБОЧИХ

(наладчиков, настройщиков и т.п.) рассчитывается в случае, когда предусматривается закрепление вспомогательных рабочих за данной операцией. Величина ее принимается в проценте от заработной платы основных производственных рабочих (по данным предприятия)-20%.

З_>в>=46574255 у.е.

Зв=36358014 у.е.

ЗАТРАТЫ НА АМОРТИЗАЦИЮ ОБОРУДОВАНИЯ

Определяется по формуле

А_>о1>=(327899,55*5,3)/100=17378,68 у.е.

А_>о2>=(237153,36*5,3)/100=12569,128 у.е.

ЗАТРАТЫ,СВЯЗАННЫЕ С ЭКСПЛУОТАЦИЕЙ ИНСТРУМЕНТА

Могут быть определены по формуле

И=С_{>ср.эк.и.}>^тi_>=1> t_>о>_>i>,где

С_{>ср.эк.и.}>-средняя стоимость эксплуатации металлорежущего инструмента за 1 станкоминуту,у.е.;t_>о>-основное иремя, мин.

И⁽¹⁾=0,096(0,3+9,65+3+12,26+27,1+4,4+1,54+0,515)=5,64 у.е.

И⁽²⁾=0,096(0,175+0,618+4,4+0,515+0,81+27,1+12,25)=4,4 у.е.

ЗАТРАТЫ НА СИЛОВУЮ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКУЮ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ

Определяются по формуле

П=_>i>^m_>=1>N_>q>*K_>общ>*F_>q>*Ц_>э>*К_>зо>_>i> , гдеM

N_>q>-мощность электродвигателя станка, кВт;

К_>общ>-норматив [1] стр. 45 приложение 9; Fg=4015г;

Ц_>э>-стоимость 1 кВт/ч электроэнергии по двухставочному тарифу,у.е. Ц_>э>=1,5-1,8 у.е.

Тогда

Л_>о1>=1,1*0,63*4015*0,143+11*0,63*4015*2,219+11*0,63*4015*0,719+1,1*0,39*4015*2,582+2,1*0,39*4015*5,64+2,2*0,39*4015*1,035+

+5,5*0,39*4015*0,38+0,6*0,39*4015*0,226=58663,99 у.е.

Л_>о2>=3*0,63*4015*0,114+40*0,63*4015*0,023+2,2*0,63*4015*1,035+

+5,5*0,39*4015*0,226+11*0,39*4015*0,189+2,1*0,39*4015*5,64+

+1,1*0,39*4015*2,582=37144,88 у.е.

ЗАТРАТЫ НА РЕМОНТ ОБОРУДОВАНИЯ

Рассчитываются по формуле

Р_>о>=_>i=1>^m(^м_>рем>_>
i>*К_>мех
i>+^э_>рем>_>i>*К_>э>_>
i>)_>т>*К_>з.о>_>i> ,где

^m_>рем>_>i>_>
,>^э_>рем>-нормативы годовых затрат на все виды ремонта (капитальный, средний, малый), осмотры и межремонтные (технические) обслуживания соответственно механической и электрической частей оборудования, принимаются по [1] прилож. 8;

Кмех., Кэ-категория сложности ремонта механической и электрической части; _>т>-коэффициент, учитывающий класс точности ремонтируемого оборудования [1] таблицы 4 ._>т>=1.

Тогда

Р_>о1>=(30,821,9+7,3*7,1)*1(0,143+2,219+0,719+2,582+5,64+1,035+

+0,39+0,226)=517628,89 у.е.

Р_>о2>=(30,8*21,9+7,3*7,1)*1(0,114+0,023+1,035+0,226+0,189+5,64+

+2,582)=391961 у.е.

СЕБЕСТОИМОСТЬ ПО ИЗМЕНЯЮЩИМСЯ СТАТЬЯМ И

ВАРИАНТАМ

С⁽¹⁾=63270+232871277+46574255+17378,68+5,64+58663,99+

+517628,89=280102479,2 у.е.

С⁽²⁾=25185+181790069+36358014+12569,128+4,4+37144,88+391961=

=218614947,4у.е.

ГОДОВОЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ

Рассчитывается по формуле

Э=(С⁽¹⁾+К⁽¹⁾)-(С⁽²⁾+К⁽²⁾)=(280102479,2+371015,3)-(218614947,4+434239,022)=61424308,078 у.е.

СРОК ОКУПАЕМОСТИ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ КАПИТАЛЬНЫХ ВЛОЖЕНИЙ

Не рассчитывается ,т.к. дополнительные капитальные вложения нового варианта не превышают капитальных вложений базового варианта .

ВЫВОДЫ

Наименование показателя	Ед.измерения	Базовый тех.процесс (1)	Новый тех. Процесс (2)
1	2	3	4
1. годовой выпуск деталей	Шт.	50000	50000
2.масса заготовки	кг	7.4	2.8
3.масса детали	кг	2.2	2.2
4.коэффициент использования материала		0.3	0.78
5.снижение мат.емкости	кг		230 т.
6.кап. вложения всего, в том числе стоимость а) оборудования б)здания под оборудован ие в)служебно-бытовых помещений	У.е.	371015.3 327899.55 24255.075 18860	434239.022 237530.36 18258.662 14505
7.себест. годового выпуска деталей в том числе:	У.е.	280102479.2	218614947.4
Затраты на материалы Заработная плата Амортизация оборудования Силовая и техническая эл.энергия Инструмент		63270 232871277 17378.68 58663.99 5.64	25185 181790069 12569.128 37144.88 4.4
8.себестоимость 1 дет.	У.е	744.7	711.9
9.годовой эк. эффект.	У.е.	820545.6	7297640

Из двух проектируемых тех.процессов наиболее выгоден второй, где изменяется заготовка и сам тех.процесс.

В этом варианте материалоемкость снижается на 230т., а себестоимость детали почти в два раза меньше себестоимости детали базового варианта. При этом используется меньшее количество станков и основных производственных рабочих, что существенно снижает затраты на вспомогательное оборудование, производственные площади, само оборудование, хотя оно и более дорогое, электроэнергию. И хотя стоимость самих заготовок выше, но, в конечном итоге, этот вариант становится предпочтительным.

РАСЧЕТ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ.3

Проверяемую деталь укладывают на 2 призмы до упора в угольник .

Вращением детали на призмах определяют искомую соосность.

Индикатор закреплен на стойке собранной из опор , которая может свободно перемещаться по плите.

1.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕЙ ПОГРЕШНОСТИ КОНТРОЛЬНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ.

_>мет>= ²+²_>р>+²_>э>+²_>п>

_>б>=0;

_>з>=0,012—установка на плоскости;

2.ОПРЕДЕЛЕНИЕ _>пр>—погрешность взаимного расположения для установки детали и измерительных устройств

_>пр2>=(0,005…0,01)/100;

_>пр1>=(0,005…0,008)/100;

3.ПОГРЕШНОСТЬ ПРЯМОЙ ПЕРЕДАЧИ

Р_>о>=0;

4.ПОГРЕШНОСТЬ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭТАЛОНОВ (_>э>) И ПОГРЕШНОСТЬ ОТ НЕТОЧНОСТИ ПОКАЗАНИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ (_>п>).

_>э>=[0,004…0,012] мм;_>э>=0,004 мм;

_{>изм.пр.}>=[0,0012…0,012] мм;_{>изм.пр.}>=0,0012мм;_>п.>=0,0024мм;

_>мет>=0,012²+0²+0,004²+0,0024²=0,0129

Список используемой литературы.

1.Н.А.Ястребова, Е.В.Соколов. Методические указания по экономическому обоснованию тех.процессов механической обработки в курсовом и дипломном проектировании. М.:Типография МВТУ, 1981-47с.

2.Технология машиностроения: т.1. Основы технологии машиностроения: Учебник для вузов. В.М.Бурцев, А.С.Васильев,

А.М.Дальский и др.; Под ред. А.М.Дальского. М.: Издательство

МГТУ, 1997-564с.,ил.

3.Справочник технолога машиностроителя. Т.2. Под редакцией

А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова.-4 издание,-М: Машиностроение,

1985-496с.ил.

4. В.А.Полухин. Проектирование контрольно-измерительных приспособлений. Учебное пособие по выполнению курсового проекта по технологии приборостроения.-М.: Типография МВТУ,

1986-62с.

Аннотация.

В проекте изложены вопросы технологии ремонта и изготвления деталей компрессоров.

Технологическая часть включает разработку технологического процесса механической обработки гильзы компрессора и поршневых колец, а также технологический маршрут ремонта поршня и коленчатого вала. Приводится расчет механо-сборочного цеха по ремонту компрессоров.

Конструкторская часть включает разработку приспособления для механической обработки поршневых колец и краткое описание принципов работы приспособлений для ремонта коленчатого вала.

Экономическая часть расчетно-пояснительной записки содержит расчет экономической эффективности предлагаемого метода ремонта и изготовления деталей компрессора по сравнению с уже существующим технологическим процессом и расчет цеховых затрат проектируемого цеха.

В записке приведен анализ опасных и вредных факторов в цехе с точки зрения охраны труда. Приведен расчет потребного воздухообмена. А также отражено влияние работы цеха на окружающую среду. Приведен расчет горизонтального отстойника.

Защита производства в чрезвычайных ситуациях представлена расчетом оценки возможных параметров непреднамеренного промышленного взрыва газовоздушной смеси в производственном помещении и влияние его на смежные объекты. А также представлен расчет и выбор предохранительных конструкций, снижающих опасные апраметры взрыва до допустимых значений.

Исследовательская часть проекта представлена анализом взаимосвязи изготовления и эксплуатации компрессоров. Определены целесообразные области ремонта и изготовления деталей компрессора. Здесь также представлен алгоритм и программа расчета затрат на ремонт деталей и расчет затрат на изготовление деталей компрессора.

Введение.

В ближайшее время трудно обеспечить значительное увеличение выпуска компрессоров и замену старого станочного оборудования новым, поэтому удовлетворение потребности народного хозяйства в компрессорном оборудовании должно быть обеспечено за счет продления службы уже выпущенных компрессоров.

Это возможно в результате оптимального сочетания выпуска новых и ремонта эксплуатируемых компрессоров. Ремонт компрессоров можно осуществлять на базе завода-изготовителя, создав там механосборочный цех по ремонту компрессоров. Важное значение имеет, то что основные узлы и детали компрессоров унифицированы, что позволяет использовать типовые технологические процессы при изготовлении новых деталей ремонтируемых компрессоров. Но при ремонте деталей компрессора это, к сожалению невозможно.

В данном проектерассматриваются вопросы целесообразного применения различных методов ремонта деталей компрессоров.

Особенно это актуально для тех моделей компрессоров, которые уже сняты с производства, но еще находятся в эксплуатации.

Технологическая часть.

Аннотация

В дипломном проекте разработан проект участка для обработки деталей типа тел вращения (валков и валов для трубосварочных станов) в условиях Московского трубного завода.

В технологической части приведены и обоснованы варианты технологических процессов по обработке валка и вала трубосварочного стана.

В расчете цеха выполнены расчеты по определению количества оборудования, рабочих и т. д.; технико-экономические показатели участка.

В конструкторской части проекта приведены конструкции приспособления для алмазного выглаживания фасонных поверхностей на станке с ЧПУ, приспособления для затачивания алмазных выглаживателей.

В исследовательской части проведено исследование динамики формообразования поверхности при алмазном выглаживании с державкой вращающегося типа.

В организационно-экономической части приведен технико-экономический анализ проектируемого участка, технико-экономическое обоснование проектируемого участка, определены технико-экономические показатели участка.

В разделе охраны труда дан анализ проектируемого техпроцесса с точки зрения соблюдения необходимых норм по технике безопасности и санитарных норм; рассчитано заземляющее устройство.

В разделе охраны окружающей среды дан анализ техпроцесса с точки зрения защиты воздуха и водоемов от пыли, загрязнений, рассчитано количество твердых отходов, производимых участков.

Введение.

В настоящее время переходного периода к капиталистическим методам производства к предприятиям предъявляются новые требования: уметь находить свою “нишу“ на рынке среди других конкурирующих предприятий, расширять масштабы технического перевооружения и реконструкции, переоснащение их новой высокоэффективной техникой, внедрять прогрессивные технологии, научную организацию труда. В соответствии с этим спроектирован участок для обработки валков и валов с использованием новых методов обработки: алмазного точения и выглаживания. Это позволяет исключить многочисленные шлифовальные станки и снизить вредность от пыли. Алмазное выглаживание обладает определенными преимуществами по сравнению с другими методами поверхностного пластического деформирования. Алмаз имеет высокую теплопроводность и низкий коэффициент трения по металлу. При обработке заготовок выглаживанием уменьшается в несколько раз шероховатость поверхности и улучшаются физико-механические свойства поверхностного слоя(микротвердость, микроструктура, напряженное состояние). Износостойкость деталей может повышаться на 20-40 процентов, сопротивление усталости на 30-70 процентов, сопротивление контактной усталости на 20-40 процентов. В связи с этим и применен новый метод отделочной обработки.

Исходные данные.

Рабочие чертежи деталей.
Данные по программам выпуска и размеров партий.
Режим работы цеха. Задан двухсменный.
Перечень существующего оборудования( технологического, транспортного, подъемно-транспортного.)
Существующая планировка РМЦ.
Заводской тех процесс без документации.

Имеющееся оборудование на РМЦ:

станок токарно-винторезный 1М63*2шт
станок токарно-винторезный 163*2шт
станок токарно-винторезный 165*1шт
станок вертикально-сверлильный 2Н118*1шт
станок вертикально-сверлильный 2Н135*2шт
станок радиально-сверлильный 2Н55*1шт
станок продольно-строгальный 7210*1шт
станок долбежный 75420*1шт
станок зубофрезерный 5А325*2шт
станок горизонтально-фрезерный 6Н82Г*1шт
станок вертикально-фрезерный 6Н12П*1шт
станок внутришлифовальный 3А228*3шт
станок круглошлифовальный 3Б161*4шт
станок плоскошлифовальный 3Б724*1шт
станок круглошлифовальный 3А164*2шт
наплавочная установка на базе токарного станка А580*1шт
стол сварочный L=10020*2шт
молот паровоздушный G=1000 кг; М1340*1шт
станок отрезной 872А*1шт
кран подвесной электрический Q=2 т; l=6м*4шт
кран подвесной электрический Q=3 т; l=6м*4шт
высокочастотная установка ВЧГ-2-100/0066*1шт
соляная печь СП 60 120*1шт
электропечь шахтная ПН-32*1шт
электропечь шахтная 020*1шт
электропечь Н30*1шт
бак масляный закалочный 1,5*1,0*1шт
бак водяной закалочный 1,5*1,0*1шт

Тип производства.

В качестве исходных данных для расчета приняты результаты анализа действующего в РМЦ МТ3 производства.

Небольшой размер деталей одного типоразмера, обрабатываемых за год( 4шт ), большая номенклатура выпуска определяют мелкосерийный тип производства.

Технологическая часть.

Анализ исходных данных.

Назначение детали.

Прокатный валок является сменным технологическим инструментом трубосварочного стана. Его назначение – проводить формообразование трубы из плоского листа.

Валки устанавливаются в клетях трубосварочных станов. Валки, технология изготовления которых рассмотрена в данном дипломном проекте, являются формовочными.

Программа выпуска.

Предусматривается выпуск валков в количестве 7095 шт/год. Среднее число одинаковых валков – 4шт. Таким образом, надо разработать и изготовить более 1770 типоразмеров валков в год.

Технические требования по изготовлению валков.

Точность размеров.
Шероховатость размеров R_>01> 0,4 – 1,6 .
Биение ручья относительно базового отверстия 0,03 мм.
Отклонение от перпендикулярности торцовых поверхностей от базового отверстия не более 0,01 мм.
Точность параметров профиля полуосей по 9 квалитету.

Из технических требований видно, что основной задачей является обработка профиля и обеспечение требуемой точности расположения баз.

2.2. Анализ технологичности конструкции валка.

Валок калибровочной клети относится к детали типа дисков.

Это –тело вращения, все поверхности которого необходимо выполнить с большой точностью и малой шероховатостью.

Это увеличивает трудоемкость механической обработки и вызывает необходимость в дополнительных операциях и переходах.

Наличие фасонного профиля требует применения специальной технологической оснастки.

Отверстие сквозное позволяет вести обработку на проход и базировать деталь, чем соблюдается принцип совмещения измерительной и технологической баз, а также принцип постоянства баз.

Для получения шпоночного паза необходим специальный инструмент, что усложняет обработку.

Выбор материала и метода получения заготовки.

Материал валка – сталь Х12М ГОСТ 5950-73- относится к инструментальным сталям, имеет пониженную обрабатываемость резанием. Шлифуемость – удовлетворительная. Учитывая форму деталей, материал, мелкосерийный тип производства и производственные связи МТ3 с поставщиками, на основании опыта работы завода выбираем заготовку: кованый прокат круглого сечения. Резка металла осуществляется дисковой пилой на круглопильном станке в заготовительном отделении.

2.3.Выбор основных технологических методов обработки.

При обработке основных поверхностей проблем не возникает.

Варианты возможны при обработке фасонной поверхности.

Методы обработки фасонной поверхности.

Обработка на станках с ЧПУ точением с последующим алмазным выглаживанием профиля. Этот метод рассматривается в дипломном проекте.
Обработка на универсальном оборудовании с использованием шаблонов.
Обработка на универсальном оборудовании с использованием специальных приспособлений.
Анодно-механическая обработка.
Электроимпульсная обработка.

Выбор технологических баз.

Основными принципами выбора баз являются :

Принцип совмещения измерительной и технологической баз.
Принцип постоянства баз.
Принцип последовательной смены баз.

В качестве черновой базы выбраны наружная цилиндрическая поверхность и торец. На этой установке обрабатывается технологическая база для дальнейшей обработки – отверстие и торец.

Затем от этой базы обрабатываются другой торец ( перед тем как был протянут шпоночный паз – базой служили уже обработанные поверхности ) и фасонная поверхность.

После термообработки на станке с ЧПУ обрабатывается технологическая база – отверстие. Закрепление за цилиндрическую поверхность и торец. Далее деталь сажается на разжимную оправку и обрабатываются остальные поверхности. Этим обеспечивается принцип совмещения измерительной, технологической и конструкторской баз. Затем выполняется алмазное выглаживание фасонной поверхности.

2.4. Проектирование маршрута обработки.

На основе принципов выбора баз, изложенных выше, проектируется маршрут обработки. Учитывая высокую жесткость заготовки, осуществляется максимальная концентрация обработки, т.е. совмещение в одной операции черновой и чистовой обработок.

2.5. Расчет принципов на механическую обработку.

Рассчитаем припуски расчетно-аналитическим методом (РАМОП), разработанным профессором В. М. Кованом. Используется метод автоматического получения размеров.

Минимальный припуск на обработку рассчитаем по формуле

2Z_>imin>=2[(Rz_>i-1>+T_>i-1>)+²_>i-1>+²_>i>],

где Rz_>i-1>– высоты неровностей профиля на предшествующем переходе;

T_>i-1> – глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе;

_>i-1>– суммарные отклонения расположения поверхности ( отклонения от параллельности, перпендикулярности, и т.д. )

_>i> – погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.

Расчет припусков на обработку наружной поверхности валка.

Маршрут обработки	Элементы припуска, мкм	Расчет припуска 2Z_>b min>, мм	Расчет размер мм	Допуск , мм	Размеры загот. мм	Пред. знач. припуска
Rz_>i-1>	T_>i-1>	_>i-1>	_>i>	max	min	Zmax	Zmin
Заготовка	-	-	-	-	-	168,137	1800	170,0	168,2	-	-
Черновое обтач.	10	00	45	200	2490	165,046	630	165,68	165,05	4,32	3,15
Чистовое обтач.	63	60	3	0	252	164,794	160	164,96	164,80	0,72	0,25
Тонкое обтач.	32	30	45	20	246	164,413	100	164,60	164,50	0,36	0,3
Алмазное выглаж.	6,3	-	0	0	-	164,4	100	164,50	164,40	0,1	0,1

Заготовка : кованый прокат.

А. Заготовка.

Кривизна заготовки _>к>=_>к>*l_>к>=0,5*90=45мкм

Б. Черновое обтачивание.

_>черн>=0,06*_>к>=0,06*45=2,7мкм

В. Чистовое обтачивание.

^_>чист>=0,04*2,70 ; После т.о. погрешность.

^_>чист>=0,5*90=45мкм ;

_>чист>_>>=45мкм

Г. Тонкое обтачивание.

_>тонк>=0,03*0,8=0,02мкм0

Д. Алмазное выглаживание.

База прежняя ; _>i-1>=0 ; =0

Погрешности установки.

А. Черновое обтачивание – погрешность установки на оправке =200мкм.

Б. Чистовое обтачивание - погрешность установки на оправке =20мкм.

Проверка.

Z_>общ>_>max>-Z_>общ>_>min>=_>заг>-_{>гот.дет.}>

5,5-3,8=1,7

1800-100=1700

Совпадает.

2.6. Расчет оправки с упругими шайбами.

1) Сила резания P_>zyx>=10*C_>p>*t^x*S^y*vⁿ*K_>p>

P_>zyx>=10*300*0,25¹*0,06^0,75*70^-0,15*2=96 Н ( 9,6 кГс )

К_>р>=К_>мр>*К_>>_>р>*К_>>_>р>*К_>>_>р>*К_>гр>2

2) Крутящий момент М_>кр>=D/2*P=0.082*96=7.8 Нм

3) Для оправки с D_>min>-D_>max>=63-80

P_>ст>=7000 Н ; М_>кр>=30 Нм, видно, что оправка подходит.

Расчет припусков на обработку отверстия валка  65^+0,03

Маршрут обработки	Элементы припуска, мкм	Расчет припуска 2Z_>b min>, мм	Расчет размер мм	Допуск , мм	Размеры загот. мм	Пред. знач. припуска
Rz_>i-1>	T_>i-1>	_>i-1>	_>i>	аmin	аmax	Zmax	Zmin
Сверление	-	-	-	-	30 000	30,086	210	29,79	30,0	-	-
Рассверл.	50	70	-	0	34 000	64,086	300	63,80	64,1	33,91	34,00
Предвар. растач.	63	80	84	0	454	64,54	300	64,3	64,6	0,50	0,50
Чистовое растач.	40	50	5	0	190	64,73	74	64,656	64,73	0,356	0,13
Окончат. растач.	20	20	45	100	300	65,03	19	65,011	65,03	0,355	0,3

А) Сверление.

Суммарные отклонения _>>=(_>y>*l)²+C²_>o>, где

С_>о> – смещение оси отверстия ;

_>y> – значение увода оси сверла ;

l – длина просверливаемого отверстия.

_>>=(0,9*88,5)²+25²=83,5мкм

Б) Предварительное растачивание.

_>предв>=0,06*_>>=0,06*83,5=5мкм

В) Чистовое растачивание.

_>чист.>=0,04*5=0,2мкм0 ;

Коробление после т.о. ;

_>кор.>=0,5*88,5=45мкм

Г) Окончательное растачивание.

Погрешность от установки в трехкулачковый патрон =100мкм

Заносим все в таблицу.

Расчет припусков на обработку торца валка.

Маршрут обработки	Элементы припуска, мкм	Расчет припуска 2Z_>b min>, мкм	Расчет размер	Допуск , мкм	Размеры загот. мм	Пред. знач. припуска
Rz_>i-1>	T_>i-1>	_>i-1>	_>i>	max	min	Zmax	Zmin
Отрезка	-	-	-	-	-	86,584	2 000	89,0	87,0	-	-
Черн. подр. торца	20	0	1,7	100	300	86,284	630	86,92	86,29	2,08	0,71
Чист. подр. торца	50	50	-	-	100	86,184	100	86,30	86,20	0,62	0,09
Окон. подр. торца	32	30	100	100	204	85,98	40	86,02	85,98	0,28	0,22

Резка прутка производится на отрезном станке дисковой пилой.

_>рез>=_>н>*Д=0,01*170,0=1,7мкм

при зажиме в трехкулачковом патроне _>i>=100мкм.

Окончательная подрезка торца.

После т.о. _>i-1>=100мкм ; _>i>=100мкм.

Результаты заносим в таблицу.

Технологический контроль качества валка.

Контроль осуществляется контролером и производственными рабочими. Контроль фасонной поверхности достаточно проблематичен. В данном проекте предлагается контролировать фасонную поверхность с помощью специальной машины. По двум координатам передвигается по программе щуп и выдает отклонение. На выходе ЭВМ выводящая параметры , k и точность расположения, т.е. точность по двум осям и углу.

2.7. Расчет режимов резания при обработке валка.

Операция 005.Отрезная.

Назначаем табличные значения.

S_>z>=0,05мм/зуб ; Z=200 ; S_>0>=10мм/об ; V=14м/мин

n=1000*V/(*D)=1000*14/(3,14*315)=14об/мин

t_>0>=P/(S_>0>*n)=170/(10*14)=1,22мин

t_>ш-к>=(t_>0>+t_>в>)*(1+(++)/100)+t_>n3>, где

t_>0> – основное время;

t_>в> – вспомогательное время;

,, - коэффициенты, определяющие соответственно время технического обслуживания, организационного обслуживания и время перерывов в работе. Значения берем по нормативам.

t_>n3> – подготовительно-заключительное время;

n – число заготовок в партии, шт.

t_>ш-к>=(1,22+0,5)(1+(6+5+2,5)/100)+(5+10)/28=1,96мин ;

Операция 010.Токарная с ЧПУ.

Переход 1.Подрезка торца.

t_>1>=2,08мм; t_>2>=0,62мм; S_>0>=0,8мм/об;

Определим скорость резания по формуле

V=C_>v>/(T^m*t^x*S^y)*К_>v>; где

Т – стойкость резца;

t_>0> – глубина резания;

S – подача.

V=47/(45^0,20*2,08⁰*0,8^0,8)*0,8*1*1,9=39,840м/мин;

K_>v>=K_>м>_>v>*K_>п>_>v>*K_>и>_>v>, где

K_>м>_>v> – коэффициент, учитывающий материал заготовки;

K_>м>_>v> – коэффициент, учитывающий состояние поверхности;

K_>м>_>v> – коэффициент, учитывающий материал инструмента.

K_>м>_>v>=K_>г>*(750/_>в>)^П^v , где

K_>г> – коэффициент,

_>в>– временное напряжение;

n_>v> – показатель степени.

K_>м>_>v>=0,8*(750/710)^1,25=0,8

n=1000*V/(*D)=1000*40/(3,14*170)=75об/мин;

t_>0>=D/(2*n*S_>0>)=170/(2*75*0,8)=1,42мин;

Переход 2.Сверление.

S_>0>=0,35мм/об; t=15мм;

М=C_>v>*D^q*K_>v>/(T^m*S^y)=9,8*30^0,4*0,24/(50^0,2*0,35^0,5)=7,1м/мин

K_>v>=K_>м>_>v>*K_>и>_>v>*K_>lv>=0,79*0,3*1,0=0,24

K_>м>_>v>=K_>г>*(750/_>в>)^П^v=0,75*(750/710)^0,9=0,79

n=1000*V/(*D)=1000*7,1/(3,14*30)=75,3об/мин

t_>0>=94/(75,3*0,35)=3,4мин.

Переход 3.рассверливание.

S_>0>=2*0,35=0,7об/мин; t=17мм; v=7,1м/мин;

n=1000*7,1/(3,14*65)=35об/мин; t_>0>=94/(35*0,7)=3,7мин.

Переход 4. Растачивание отверстия.

S_>0>=0,17об/мин; v=60м/мин;

n=1000*60/(3,14*64,7)=295об/мин;

t_>0>=92/(295*0,17)=1,88мин.

t_>ш-к>=(1,42+3,4+1,4+1,88+0,8+1,7)*1,135+(10+27)/28=13,36мин ;

Операция 15. Горизонтально-протяжная.

t=5,8мм; v=0,07м/мин; S_>z>=0,09мм/зуб; t_>0>=86,6/(0,07*1000)

t_>ш-к>=(1,24+1,2)*1,135=2,77мин ;

Операция 20. Токарная с ЧПУ.

Переход 1. Подрезка торца.

t_>1>=2,08мм; t_>2>=0,62мм; S_>0>=0,8мм/об; v=40м/мин;

n=1000*V/(*D)=1000*40/(3,14*170)=75об/мин;

t_>0>=D/(2*n*S_>0>)=170/(2*75*0,8)=1,42мин.

Переход 2. Наружное точение.

t=1,55мм; S_>0>=0,8мм/об; v=68м/мин;

n=1000*V/(*D)=1000*68/(3,14*170)=131об/мин;

t_>0>=89/(131*0,8)=0,85мин;

t=0,13мм; S_>0>=0,29мм/об; v=105м/мин;

n=1000*V/(*D)=1000*105/(3,14*165)=203об/мин;

t_>0>=89/(203*0,29)=1,52мин;

Переход 3. Протачивание канавки.

t=1мм; S_>0>=0,5мм/об; v=52м/мин;

n=1000*V/(*D)=1000*52/(3,14*120)=138об/мин;

t_>0>=6/(138*0,5)=0,1мин;

Переход 4. Точение ручья.

t=5мм; S_>0>=1,2мм/об; v=55м/мин;

n=1000*V/(*D)=1000*55/(3,14*160)=110об/мин;

t_>01>=32/(110*1,2)=0,25мин;

t_>02>=20/132=0,15мин;

t_>03>=30/132=0,23мин;

t_>0>=2*0,25+2*0,15+2*0,23=0,5+0,3+0,46=1,26мин;

t_>ш-к>=(1,42+3,4+3,7+0,1+1,26+1,1+1,7+0,075)*1,135+

+(10+37)/28=16,5мин;

Чистовое течение ручья.

t=1мм; S_>0>=0,2мм/об; v=140м/мин;

n=1000*V/(*D)=1000*140/(3,14*164)=272об/мин;

t_>0>=60/(272*0,2)=1,1мин;

Операция 30. Токарная с ЧПУ.

Установ А. Переход 1. Растачивание отверстия.

t_>1>=0,2мм; t_>2>=0,17мм; S_>0>=0,12мм/об; v=100м/мин;

n=1000*V/(*D)=1000*100/(3,14*65)=490об/мин;

t_>0>=86,62/(490*0,12)=3,0мин;

Переход 2. Подрезка торца.

t=0,28мм; S_>0>=0,07мм/об; v=100м/мин;

n=1000*V/(*D)=1000*100/(3,14*164)=194об/мин;

t_>0>=50/(0,07*194)=3,68мин;

Установ Б. Переход 1. Окончательное точение ручья.

t=0,19мм; S_>0>=0,1мм/об; v=100м/мин;

n=1000*V/(*D)=1000*100/(3,14*164)=194об/мин;

t_>0>=60/(0,1*194)=3,1мин;

Переход 3. Алмазное выглаживание фасонной поверхности.

t=0,003мм; S_>0>=0,05мм/об; v=280м/мин;

n=1000*V/(*D)=1000*280/(3,14*164)=543об/мин;

t_>0>=100/(0,05*543)=3,68мин;

t_>ш-к>=(3,0+7,36+3,1+3,68+2,5+0,75+0,074+3)*1,135+

+(10+27)/28=28,2мин;

Обработка вала.

2.8. Анализ исходных данных.

Назначение детали.

Вал калибровочной клети трубосварочного стана предназначен для установки на нем валка. Вал приводится в движение с помощью шестерни, посаженной на шлицы.

Программа выпуска.

Программа выпуска составляет 4766 штук в год.

Среднее число одинаковых валов – 4 шт.

Технические требования на изготовление вала.

От качества изготовления вала зависит стойкость инструмента и производительность работы стана.

Точность размеров 610 квалитет.
Шероховатость поверхности R_>а>0,86,3.
Допуски геометрии( цилиндричности, круглости ) нормальной точности(0,006мм для 6 квалитета)
Радиальное биение торцовых поверхностей относительно оси 0,04мм.
Допуск несоосности осей А и Б 0,012мм.

Из технических требований видно, что основной задачей является обработка поверхностей с обеспечением заданных шероховатостей поверхностей и требуемой точности расположения баз.

2.9. Анализ технологичности вала.

Вал относится к деталям типа “вал”.

Это тело вращения, представитель типичных валов.

Фаска и центровое отверстие позволяют выполнить принцип совмещения технологической и измерительной баз. Необходимость обработки с двух сторон заставляет делать переустанов вала.

Т.к. шпоночные пазы не являются глухими, это упрощает их обработку. В связи с большой длиной вала при шлифовании необходим люнет. Это также усложняет обработку.

Выбор материала и метода получения заготовки.

Материал вала – сталь 12ХН3А. Из этой стали изготавливаются цементуемые детали, к которым предъявляются требования высокой прочности, пластичности и вязкости сердцевины и высокой поверхностной твердости, работающие под действием ударных нагрузок. Обрабатываемость резанием – нормальная (К_>v>_{>тв. спл.}>=1,26; К_>v> _>б.ст.>=0,95)

В связи с мелкосерийным типом производства и небольшим перепадом ступеней выбираем заготовку горячекатаный прокат.

2.10. Выбор основных технологических методов обработки.

Так как вал является типичным представителем, то обработку ведем обычным образом. Применяем точение, шлифование, фрезерование.

Резьбу М501,5 нарезаем на станке с ЧПУ за несколько проходов.

Пазы фрезеруем шпоночными фрезами. Шлицы фрезеруем червячной фрезой.

Выбор технологических баз.

Для выполнения заданной точности расположения баз используем в начале обработки центровые отверстия и фаску. Это дает совмещение технологической и измерительной баз, погрешность базирования =0. Связанные допусками поверхности(привязанные к базам) обрабатываемые за один установ на круглошлифовальном станке. Это дает нам также соблюдение принципа постоянства баз. После термообработки производится зачистка центров; и после цементации и закалки всего вала – правка центров.

2.11. Проектирование маршрута обработки.

_>>

На основе принципов совмещения технологической и измерительной баз, изложенных выше, проектируем маршрут обработки. Вначале выполняем “обдирку” заготовки, затем , после отпуска, обработку основных поверхностей на станке с ЧПУ, затем выполняем отверстие М161,5 на вертикально-сверлильном станке, затем фрезерные операции, и в конце , после термообработки, шлифуем шлицы и цилиндрические поверхности.

2.12. Расчет погрешности от упругих деформаций технологической системы.

А) Расчет прогиба при обдирке вала.

Расчетная схема.

Наибольший прогиб вала в случае балки с жесткой опоры с одной стороны и опорой с другой.

f_>max>=0,0093*(P*l³)/(E*J); при x=0,553*l

приведенный диаметр

d_>пр>=_>1->_>n>d²_>i>·l_>i>/_>1-n>l_>i>=(34²·88+50²·310+40²·114)/512=45,5мм;

Сила резания

P_>y>=10·C_>p>·t^x·S^y·Vⁿ·K_>p>;

K_>p>=K_>м>_>p>·K_>>_>p>·K_>>_>p>·K_>>_>p>·K_>г>_>p>=(930/750)^0,751·1·1·1=1,175;

P_>y>=10·243·5^0,9·0,3^0,6·26^-0,3·1,175=2220,75Н;

f_>max>=0,0093·(3140,6·512³)/(2,1·10⁵·21,43·10⁴)=0,087мм;

Здесь P=P²_>y>+P²_>z>=2·2220,75²=3140,6Н;

Т.к. при затуплении резца эти составляющие равны и направлены перпендикулярно.

J=0,05·d⁴=0,05·45,5⁴=21,43·10⁴мм⁴

Искомое утолщение вала y=2·f_>max>=2·0,087=0,174мм, что не превышает допуск. Значит, можно вести обработку без люнета.

Б) Расчет прогиба при чистовом обтачивании вала на станке с ЧПУ.

P_>y>=10*243*2,03^0,9*0,6^0,6*110^-0,3*(730/750)^0,75*1*1*1*0,82=668Н;

P=2*668²=944,7Н.

v_>max>=P*l³/(48*E*J)=994,7*512³/(48*2,1*10⁵*21,43*10⁴)=0,062мм.

y=2*f_>max>=2*0,062=0,124мм. Это меньше, чем допуск S=0,16мм.

Значит, можно вести обработку без использования люнета.

Расчет силы прижатия заготовки при фрезеровании шпоночного паза и предельно допустимой нагрузки на призму из условий контактной прочности.

Расчетная схема фрезерования.

Главная составляющая силы резания

Окружная сила P_>z>.

P_>z>=(10*C_>p>*t^x*S^y_>z>*Bⁿ*Z/(D^q*n^w))*K_>м>_>p>,

где Z – число зубьев фрезы;

n – частота вращения.

K_>м>_>p>=(B/750)ⁿ=(730/750)⁰^,³=0,992;

P_>z>=(10*68,2*5^0,86*0,0026^0,72*5¹*2/(12^0,86*531⁰))*0,992=43,84Н;

Радиальная составляющая силы резания

P_>y>=0,4*P_>z>=0,4*43,84=17,5Н;

Сила на призму максимальна, когда P_>yz> перпендикулярна оси вала и равна

P_>yz>=43,84²+17,5²=47,37Н.

Предельная допустимая нагрузка на призму из условий контактной прочности.

Q=7*b*D, где

b – длина контакта заготовки с призмой, мм;

D – диаметр заготовки, мм.

Q=7*20*50=7000Н.

Расчет припусков на механическую обработку.

Расчет ведем методом РАМОП.

Расчет делаем для шейки  50^+0,03_>+0,01>

Точность – 7 квалитет.

Маршрут обработки	Элементы припуска, мкм	Расчет припуск 2Z_>bmin>, мм	Расчет размер мм	Допуск , мм	Размеры загот. мм	Пред. знач. припуска
Rz_>i-1>	T_>i-1>	_>i-1>	_>i>	аmax	аmin	Zmax	Zmin
Заготовка	-	-	-	-	-	54,716	1700	56,5	54,8	-	-
Черновое обтачивание	160	250	1615	0	4050	50,666	600	51,3	50,7	5,2	4,1
Чистовое обтачивание	63	60	97	0	440	50,266	160	50,39	50,23	0,91	0,47
Предвар. шлифование	20	30	31	0	162	50,072	50	50,13	50,08	0,26	0,15
Окончат. шлифование	10	20	1	0	62	50,01	16	50,026	50,01	0,104	0,07

Z_>max>=6,674; Z_>min>=4,79.

А) Черновое обтачивание.

Суммарные отклонения оси расположения поверхности

_>черн>=(²_>к>+²_>у>)

_>к>=_>к>*l_>к>=2,5*218=545мкм (кривизна проката)

_>у>=0,25*(²+1)=0,25*(6²+1)=1,52 (погрешность при центровании)

_>черн>=(545²+1520²)=1615мкм.

=0, т.к. обработку ведем в центрах.

Б) Чистовое обтачивание.

_>чист>=0,06*_>заг>=0,06*1615=97мкм.

В) Предварительное шлифование

_{>п.шлиф.}>=0.04·_>чист.>=0.04·97=4 мкм

Кривизна вала после Т. О. с правкой ^_>к.>=^_>к>*l_>к>=0.12*250=30 мкм 

_{>п.шлиф.}>=4²+30²=30.3 мкм 

Г) Окончательное шлифование

_{>окончат.шлиф.}>=0.03*_>п.шл.>=0.03*31=0.93 1 мкм

Значения заносим в таблицу .

Проверяем _>общ.>_>max>_>.>-_>общ.>_>min>_>.>=_>заг.>-_{>гот.дет.}>

6.474-4.79=1.684 1.700-0.016=1.684

2.14. Расчет режимов резания для обработки вала

Операция 005. Отрезная.

S=0.02мм/зуб; z=160; S_>0>=3.2 мм/об ; v=14 м/мин; n=1000v/D =

= 1000*14/3.14*160=27 об/мин;

t_>0>=D/S_>0>*n =80/3.2*27=0.93 мин.;

t_>ш.-к.>=(0.93+0.25)(1+[6+5+2.5]/10)+7/27=1.6 мин.

Операция 010. Фрезерно-центровальная.

Переход 1.фрезерование торцев.

S=0.025 мм/зуб.;

S_>0>=0.2 мм/об.;

v=200 м/мин;

n=1000v/D_>фр.>=1000*200/314*80=796мм/об;

t_>0>=75/S_>0>*n=75/0.2*796=0.47 мин.;

t_>ш.-к.>=(0.47+0.27+0.17)*1.135+7/27=1.3.мин.

Переход 2. Сверление центровых отверстий .

S_>0>=0.06 мм/об;

v=26 м/мин.;

n=1000*26/*6=1380 об/мин.;

t_>0>=14/0.06*1380 =0.17 мин.

Операция 015.Токарная (обдирка).

Установ А.

t=5 мм;

S_>0>=0.3мм/об.;

v=93 м/мин.;

t_>0>=2*218/0.3456=3./2 мин.;

n=1000*93/3.14*65=456 об./мин.

t=3.5 мм;

t_>0>=2*86/0.3*456 =1.26 мин.;

t_>ш.>=(3.2+1.26+2)*1.125= 7.27 мин.;

Установ Б .

t=5 мм;

S_>0>=0.3 мм/об.;

v=93 м/мин.;

n= 456 об/мин.;

t_>0>=2*280/0.3*456=4.1 мин.;

2)t=5 мм;

t_>0>=112/0.3*456=0.82 мин.;

t_>ш>=(4.1+0.82+2)*1.125=7.8мин;

t_>ш.-к.>=(4.1+0.82+3.2+1.26+2+2)*1.125+16/27=15.7 мин.

Операция 030. Токарная с ЧПУ.

Установ А.

t= 2.03 мм;

S_>0>=0.6 мм/об.;

v=110 м/мин.;

n=1000*110/3.14*50_>(40)>=700об/мин._>(854)>;

t_>0>=(282+114+20)/(0.6*700)=0.94 мин.;

t_>0>=20/0.6*854=0.05 мин.

t=0.22 мм (чистовая обработка) ;

S_>0>=0.2 мм/об.;

v=80 м/мин.;

n=1000*80/3.14*50_>(40)>=509 об/мин._>(637)>;

t_>0>=114/(0.2*637)=0.9 мм;

t_>0>=168/(0.2*509) =1,65мин.

Установ Б.

t= 2.03 мм;

S_>0>=0.6 мм/об.;

v=110 м/мин.;

n_>1>=700об/мин.;

n_>2>=1001об/мин.;

t_>0>=88/(0,6*1001)+126/(0,6*700)=0,15+0,3=0,45мин.;

t= 0,22 мм;

S_>0>=0.2мм/об.;

v=80 м/мин.;

t_>0>=88/(0,2*1001)+126/(0,2*700)=0,44+0,9=1,34мин.;

t_>ш-к>=(0,94+0,05+0,9+1,65+0,45+1,34+0,02*2++0,3+2+

+0,07*4+2+0,02*2+0,3+0,07*5+2)*1,115+(10+27)/27=15,6мин.

Прорезание канавки.

t= 1,65 мм;

S_>0>=0,15мм/об.;

v=85 м/мин.;

n=542об/мин.;

t_>0>=1,65/(0,15*542)=0,02мин.;

Точение канавки R=8,3мм.

t= 2,5 мм;

S_>0>=0,6мм/об.;

v=110 м/мин.;

n=1030об/мин.;

t_>0>=11/(0,6*1030)=0,02мин.;

5) Нарезание резьбы.

t= 0,92 мм;

S_>0>=1,5мм/об.;

v=(C_>v>·i^x/(T^x·S^y))·K_>v>=(244*3^0,23/(70^0,2*1,5^0,3))*0,469=44м/мин, где

K_>v>=K_>м>_>v>·K_>uv>·K_>cv>=0.625*1*0.75=0.469, где

K_>м>_>v>=K_>г>*(750/_>в>)^П^v=1,0*(750/1200)^1,0=0,625;

n=1000*43,3/(3,14*50)=2,76об/мин;

t_>0>=22*6/(1,5*276)=0,3мин;

t_>ш-к> – см. выше.

Операция 35. Вертикально-сверлильная.

Переход 1. Сверление отв.  14,5.

t= 7,25 мм;

S_>0>=0,2мм/об.;

v=19м/мин.;

n=417об/мин.;

t_>0>=45/(0,2*417)=0,54мин.;

Переход 2. Зенкерование.

t= 3 мм;

S_>0>=0,8мм/об.;

v=40 м/мин.;

n=637об/мин.;

t_>0>=0,02мин.;

Переход 3. Нарезание резьбы метчиком.

t= 0,75мм;

S_>0>=1,5мм/об.;

v=15 м/мин.;

n=299об/мин.;

t_>0>=0,09мин.;

t_>ш-к>=(0,54+0,02+0,09+0,02*3+0,08*3+0,18*3+0,27)*1,125+

+(7+16)/27=2,9мин;

Операция 40. Шлицефрезерная.

t= 3,17мм;

S_>z>=0,06мм/зуб.;

S=0.8мм/об.;

v=12,8 м/мин.;

n=51об/мин.;

t_>0>=1,84мин.;

t_>ш-к>=(1,84+2+0,04*6)*1,125+7/27=4,86мин;

Операция 45. Вертикально-фрезерная.

t= 3мм;

S_>z>=0.002мм/зуб.;

S_>0>=2*0,008=0,016мм/об.;

v=12 м/мин.;

n=700об/мин.;

t_>0>=2,14мин.;

2) t= 5мм;

S_>z>=0,002мм/зуб.;

S_>0>=2*0,0095=0,019мм/об.;

v=20 м/мин.;

n=531об/мин.;

t_>0>=14,9мин.;

t_>ш-к>=(2,14+12,6+1,7+0,2+2,6+0,24+0,06)*1,125+7/27=18,5мин;

Операция 55. Правка центров.

Зенковкой,

t= 0,5мм;

S_>0>=0,1мм/об.;

v=40 м/мин.;

n=637об/мин.;

t_>0>=0,1мин.;

Шлифовальной головкой,

t= 0,3мм;

v_>кр>=35 м/с;

v_>заг>=10м/мин.;

n=354об/мин.;

t_>0>=0,2мин.;

t_>ш-к>=(0,1+0,2+0,27+0,2+0,03+0,02+0,12*2+3)*1,125+

+(7+16)/27=5,42мин;

Операция 60. Шлицешлифовальная.

t= 0,1мм;

S_>пр>=0,015мм/дв.х.;

v_>к>=20 м/с.;

i=0,1/(sin 60⁰*0.015)=8 дв.х.;

T_>0>=0.34мин.;

t_>ш-к>=(0.34+0.5+2)*1,125+(7+10)/27=4мин;

Операция 65. Круглошлифовальная.

t=0.07мм;

S_>поп>=0,01мм/дв.х.;

V_>заг>=20м/мин;

v_>кр>=35м/с;

S_>пр>=13мм/об.;

t_>0>=L*i*k/(S_>пр>*n_>д>);

n_>д>=1000*20/(3,14*50)=127об/мин;

i=0,07/0,01=7 дв.х.;

t_>0>=168*7*1,3/(13*127)=0,93мин;

t=0.031мм;

S_>поп>=0,005мм/дв.х.;

V_>заг>=50м/мин;

v_>кр>=35м/с;

S_>пр>=8мм/об.;

t_>0>=L*i*k/(S_>пр>*n_>д>);

n_>д>=1000*50/(3,14*50)=318об/мин;

i=0,031/0,05=7 дв.х.;

t_>0>=168*7*1,3/(8*127)=0,5мин;

t=0,08мм;

S_>поп>=0,01мм/дв.х.;

V_>заг>=50м/мин;

v_>кр>=35м/с;

S_>пр>=8мм/об.;

i=8 дв.х.;

t_>0>=0,38мин;

t=0.07мм;

S_>поп>=0,01мм/дв.х.;

V_>заг>=20м/мин;

v_>кр>=35м/с;

S_>пр>=13мм/об.;

t_>0>=L*i*k/(S_>пр>*n_>д>);

n_>д>=1000*20/(3,14*50)=127об/мин;

i=0,07/0,01=7 дв.х.;

t_>0>=110*7*1,3/(13*127)=0,61мин;

t=0.031мм;

S_>поп>=0,005мм/дв.х.;

V_>заг>=50м/мин;

v_>кр>=35м/с;

S_>пр>=8мм/об.;

t_>0>=L*i*k/(S_>пр>*n_>д>);

n_>д>=1000*50/(3,14*50)=318об/мин;

i=0,031/0,05=7 дв.х.;

t_>0>=110*7*1,3/(8*318)=0,4мин;

t=0,077мм;

S_>поп>=0,01мм/дв.х.;

V_>заг>=20м/мин;

v_>кр>=35м/с;

S_>пр>=13мм/об.;

n=1000*20/(3,14*34)=18,7об/мин;

t_>0>=80*8*1,3/(13*187)=0,34мин;

t=0.031мм;

S_>поп>=0,005мм/дв.х.;

V_>заг>=50м/мин;

v_>кр>=35м/с;

S_>пр>=8мм/об.;

n_>д>=1000*50/(3,14*50)=318об/мин;

t_>0>=80*7*1,3/(8*468)=0,2мин;

t_>ш-к>=(0,93+0,5+0,38+0,61+0,4+0,34+0,2+0,5*4)*1,125+

+(7+3)/27=6мин.

Проектирование цеха.

3.1. Расчет приведенной программы цеха.

Основой для проектирования цеха является его производственная программа.

В качестве исходных данных для расчета приняты результаты анализа присутствующего в РМЦ МТЗ производства.

Значительная номенклатура и небольшой размер деталей одного типоразмера, обрабатываемых за один год, определяют мелкосерийный тип производства.

Проектирование будем вести по приведенной программе. Это объясняется тем, что при значительной номенклатуре объем проектных и технологических разработок становится очень большим, и для его сокращения реальную многономенклатурную программу заменяем приведенной, выраженной ограниченным числом представителей, эквивалентной по трудоемкости фактической номенклатурной программе.

С этой целью все детали разобъем на группы по конструктивным и технологическим признакам.

В каждой группе выбираем деталь – представитель, по которой ведем расчеты. В качестве деталей – представителей в проектируемом участке выбираем валок и вал.

Общий коэффициент приведения

К_>пр>=К_>1>*К_>2>*К_>3>, где

К_>1> – коэфф. приведения по массе;

К_>2>– коэфф. приведения по серийности;

К_>3> – коэфф. приведения по сложности.

Для геометрически подобных деталей

К_>1>=(m_>i>/m_>пр>)^2/3;

К_>2>=(N_>пр>/N_>i>)^0,15;

К_>3>=К_>31>*К_>32>, где

К_>31>=(Н_>i>/Н_>пр>)^0,5, где Н_>i> и Н_>пр> – число оригинальных элементов в приводимом изделии и изделии – представителе;

К_>32> – коэфф., учитывающий точность сопоставляющих изделий,

К_>32>=К_>т>_>i>/К_>тпр>, где К_>т>_>i> и К_>тпр> – коэфф., зависящие от класса точности станка.

Произведение всех коэффициентов приведения дает общее значение коэффициента приведения для рассматриваемой детали. Приведенная программа для каждого изделия определяется произведением заданной программы выпуска на общий коэффициент приведения.

Составляем ведомость расчета приведенной программы:

3.2. Расчет станкоемкости.

Станкоемкость механической обработки определяем укрупненно.

Станкоемкость годового выпуска определяем по формуле:

Т=Q_>0>*Т_>уд>, где

Q_>0> – годовой выпуск деталей в [m]

Т_>уд> – удельная станкоемкость обработки 1 т. деталей [ст. час/т]

Для РМЦ МТЗ согласно отраслевым стандартам, и справочным материалам по проектированию механических цехов для металлургических заводов.

Т=1115*125=139375 ст. час.

Определение количества основного оборудования.

С_>п
общ.>=Т/(Ф_>0>*К_>3
ср>), где

С_>п
общ.> – принятое общее число единиц оборудования цеха без указания наименования.

К_>3
ср>– средний коэффициент загрузки оборудования по цеху при двухсменной работе. Для мелкосерийного производства К_{>3 ср}>=0,85.

Ф_>0> – эффективный годовой фонд времени работы оборудования ;

Ф_>0>=4060 ч.

С_>п
общ.>=139375/(4060*0,85)=41 ст.

Распределение общего количества станков по группам:

Токарные станки – 30%

C_>Т>=41*0,3=12 ст.

Т.к. мы заменяем некоторые универсальные станки с ЧПУ:

С_>т
уп.>=С_>т
ЧПУ>*К_>пг>=3*2=6 станков.

Итак, С_>т>=12-6+3==9 станков.

2. Расточные станки - 5%,

С_>р>=41*0,05=2 ст;

3. Продольно-строгательные станки - 3%,

С_>с>=41*0,03=1 ст;

Поперечно-строгальные станки - 5%

С_>с>=41*0,05=2 ст;

Протяжные станки - 2%

С_>п>=41*0,02=1 ст;

Фрезерные станки - 8%,

С_>пр>=41*0,08=4 ст;

Зубообрабатывающие станки - 5%,

С_>з>=41*0,05=2 ст;

Вертикально-сверлильные станки - 6%,

С_>в-с>=41*0,06=3 ст;

Радиально-сверлильные станки 2%;

С_>р-с>=41*0,02=1 ст;

Шлифовальные станки – 30%,

С_>ш>=41*0,3=12 ст.

2 станка определяют, т.к. при обработке валков вместо двух внутришлифовальных станков используется один станок с ЧПУ.

Всего С_{>п общ}>=36 станков.

3.3. Расчет количества станков для участка обработки валов и валков.

Суммарная приведенная программа:

валов 4766 шт/год;
валков 7095 щт/год;
всего 11861 щт/год.

1)Отрезные станки:

Годовая станкоемкость Т_>отр>= ⁿ_>i=1>^m_>j=1>t_>ш-к>_>ij>N_>i>/60, где

m – число операций обработки i-ой детали на станке;

n – число разных деталей, обрабатываемых на данном станке;

N_>i> – годовая программа выпуска i-х деталей.

Т_>отр>=(1,96*7095+0,6*4766)/60=279,43 ст.час;

Расчет. Число станков

С^’_>р>=Т_>с>_>>/Ф_>0>=279,43/4060=0,07; С_>пр>=1 ст.

К_>з>=С^’_>р>/С_>пр>=0,07;

Фрезерно-центровальные станки.

Т_>фр-ц>=1,3*4766/60=103 ст.час;

С^’_>р>=103/4060=0,025; к_>з>=0,025;

Токарно-винторезные станки.

Т_>т-в>=17,7*4766/60=1780 ст.час;

С^’_>р>=1780/4060=0,44; С_>пр>=1; к_>з>=0,44;

Токарные станки с ЧПУ.

Т_>тЧПУ>=(15,6*4766+[13,36+16,5]*7095/60=10144ст.час;

С^’_>р>=10144/3890=2,61; С_>р>=3ст; к_>з>=2,61/3=0,87;

Токарные станки с ЧПУ повышенной точности.

Т_>тЧПУп>=28,2*7095/60=3335 ст.час;

С^’_>р>=3335/3890=0,86; С_>р>=1ст; к_>з>=0,86;

Протяжные станки.

Т_>прот>=1,24*7095/60=147ст.час;

С^’_>р>=147/4060=0,036; С_>р>=1ст; к_>з>=0,036;

Вертикально-сверлильные станки.

Т_>в-с>=2,9*4766/60=329ст.час;

С^’_>р>=329/4060=0,081; С_>р>=1ст; к_>з>=0,081;

Шлицефрезерные станки.

Т_>ш-ф>=4,86*4766/60=551ст.час;

С^’_>р>=551/4060=0,14; С_>р>=1ст; к_>з>=0,14;

Вертикально-фрезерные станки.

Т_>в-ф>=8,48*4766/60=961ст.час;

С^’_>р>=961/4060=0,24; С_>р>=1ст; к_>з>=0,24;

Центрошлифовальные станки.

Т_>ц-ш>=5,42*4766/60=614ст.час;

С^’_>р>=614/4060=0,15; С_>р>=1ст; к_>з>=0,15;

Шлицешлифовальный станок.

Т_>шл-шл>=3,9*4766/60=442ст.час;

С^’_>р>=442/4060=0,11; С_>р>=1ст; к_>з>=0,11;

Круглошлифовальные станки.

Т_>к-ш>=6,02*4766/60=680ст.час;

С^’_>р>=680/4060=0,17; С_>р>=1ст; к_>з>=0,17;

3.4. Определение числа производственных рабочих.

Расчет производим по общей трудоемкости механической обработки приведенной годовой программы.

Р_>ст>=Т/(Ф_>р>*к_>м>), где

к_>м> – коэффициент многостаночного обслуживания в мелкосерийном производстве к_>м>=1,1.

Р_>ст>=139375/(1860*1,1)=65чел.

Определение числа вспомогательных рабочих.

Р_>всп>=Р_>ст>*0,25=65*0,25=17чел.;

Потребное количество ИТР.

Р_>итр>=(Р_>ст>+Р_>всп>)*0,09=(65+17)*0,09=8чел.;

Потребное число МОП.

Р_>моп>=(Р_>ст>+Р_>всп>)*0,02=(65+17)*0,02=2чел.;

Потребное число служащих.

Р_>сл>=(Р_>ст>+Р_>всп>)*0,09=(65+17)*0,09=2чел.

Расчет площади цеха.

Общая площадь цеха составляет S_>общ>=4536м².

Производственная площадь.

S_>пр>=S_>уд.пр.>*S_>общ>, где

S_>уд.пр.> – удельная производственная площадь,

приходящаяся на один станок S_>уд.пр.>=25м²/станок;

S_>пр>=25*41=1025м²;

Расчет числа заточных станков.

С_>з>=С*П/100, где

С_>з> – число заточных станков;

П – процент заточных станков от общего числа станков, обслуживаемых заточными станками общего назначения.

С_>з>=(9+2+4+3+1)*4/100=1 станок.

Требуются также станки для:

А) заточки червячных фрез 1 шт;

Б) заточки долбяков 1 шт;

В) заточки протяжек 1 шт.

Общее количество заточных станков 4 шт.

Площадь заточного отделения.

S_>зат>=С_>з>*S_>уд.з.> , где

С_>уд.з.> – удельная площадь, приходящаяся на 1 заточной станок.

S_>уд>=15м²/ст;

S_>зат>=15*4=60м².

Количество рабочих заточников.

Р_>зат>=С_>зат>*Ф_>с>*к_>з.ср.>/(Ф_>р>*к_>м>), где

С_>зат> – число станков заточного отделения;

Ф_>с> – действительный годовой фонд станка;

к_>з.ср.> – средний коэффициент загрузки станков;

Ф_>р> – действительный годовой фонд времени рабочего;

к_>м> – коэффициент многостаночного обслуживания.

Р_>зат>=4*4015*0,65/(1860*1,05)=4 чел.

Расчет числа оборудования отделения ремонта и оснастки.

С^'_>р>=3ст. (по нормам)

Вспомогательное оборудование.

С_>всп>=3ст. (по нормам)

Общее число оборудования.

С_>р>=3+3=6ст.

Расчет площади отделения ремонта инструмента и оснастки.

S_>и>=S_>уд>*С_>р> , где

S_>уд> – удельная площадь, приходящаяся на один станок.

S_>и>=22*6=132м².

Число рабочих станочников отделения.

Р_>р>=С_>р>*Ф_>0>*к_>з.ср.>/(1860*1,05)=6*4015*0,65/(1860*1,05)=7 чел.

Потребное число слесарей.

Р_>сл>=Р_>р>*0,45=7*0,45=3 чел;

Расчет площади комплексной кладовой.

S_>кл>=S_>пл.уд.>*S_>общ> , где

S_>пл.уд.> – удельная площадь на один станок.

S_>кл>=2,6*36=104м².

Расчет числа контролеров.

Принимаем 5% от числа станочников.

Р_>к>=Р_>ст>*0,05=65*0,05=3 чел.

Площадь контрольного отделения:

S_>к>=S_>уд>*Р_>к>*к_>р.о.> , здесь

S_>уд> – удельная площадь на одного человека;

Р_>к> – количество контролеров;

К_>р.о.> – коэффициент на расположение оборудования, инвентаря и проходов.

S_>к>=6*3*1,75=30м².

Определение числа операторов наладчиков.

Р_>н>=С_>ЧПУ>*0,8=4*0,8=4 чел;

Определение числа слесарей ремонтников станков с ЧПУ.

Р_>с-р>=С_>ЧПУ>*0,07=4*0,07=1 чел;

Определение числа электриков.

Р_>эл>=С_>ЧПУ>*0,045=4*0,045=1 чел;

Определение числа электронщиков.

Р_{>электрон}>=С_>ЧПУ>*0,1=4*0,1=1 чел;

Определение числа программистов.

Р_>прогр>=С_>ЧПУ>*0,25=4*0,25=1 чел;

Расчет складского хозяйства.

А) Площадь склада.

S_>ск>=m_>>*t/(Д*q*к_>и>), где

m_>> - масса заготовок, проходящих через цех в течении года, т;

t – нормативный запас хранения грузов на складе, календарные дни;

q – средняя грузонапряженность площади склада, т/м²;

Д – число календарных дней в году.

m_>>=Q/к_>исп>, где

к_>исп> – коэффициент использования металла к_>исп>=0,4.

S_>ск>=2787,5*5/(260*0,8*0,35=192м²;

Б) Склад готовых деталей.

S_>г.д.>=Q_>0>*t/(260*q*к_>и>), где

к_>и> – коэффициент использования площади склада.

S_>г.д.>=1115*5/(260*1*0,4)=54м²;

В) Склад запасных частей.

Потребность МТЗ состоит в том, чтобы склад запасных частей для трубосварочного производства и для самого РМЦ имел возможность складировать 2025% годовой программы выпуска [т].

Срок хранения запчастей ~2 мес.

S_>зап>=Q_>0>*0,2*t/(260*q*к_>з>);

S_>зап>=1115*0,2*60/(260*0,6*0,4)=160м².

Отделение для приготовления СОЖ.

S_>сож>=0,04*S_>пр>=0,04*1025=42м².

Годовой расход охлаждающих жидкостей.

Q_>охл>=q_>ох>*С_>п>*253/1000 т/год, где

q_>ох> – расход охлаждающей жидкости на один станок в сутки, кг;

С_>п> – количество станков;

253 – число рабочих дней в году.

Q_>ох>=2,5*36*253/1000=22,8 т/год.

Годовой расход масел для смазки оборудования.

Q_>м>=q_>м>*С_>п>*253/1000 т/год, где

q_>м> – расход масла на один станок в сутки, кг;

С_>п> – количество станков.

Q_>м>=0,44*36*253/1000=4,0 т/год.

Определение площадей дополнительных отделений.

Кроме указанных отделений, на заводе предусмотрены дополнительные отделения РМЦ, которые удовлетворяют потребности завода.

К ним относятся:

Термическое отделение.

S_>терм>=270м²;

Демонтажное отделение.

S_>дем>=700м²;

Ремонтное отделение кранового хозяйства.

S_>кр>=162м²;

Испытательный участок.

S_>исп>=216м²;

Помещение для зарядки электрокар.

S_>эк>=80м²;

Электроремонтная мастерская.

S_>эл-рем>=216м²;

Участок производственного обучения школьников на 30 чел.

S_>пр.об.>=S_>уд>*Р_>уч>, где

S_>уд> – удельная площадь на одного учащегося;

S_>уд>=1,75м²/чел;

S_>пр.об.>=1,75*30=53м².

В заготовительном отделении трубосварочного производства находится отделение для сбора, переработки и брикетирования стружки. Поэтому в РМЦ не предусматривается отделение длсбора и переработки стружки, но в цеху предусмотрены места для контейнеров под отходы.

Административные помещения.

Кабинет начальника цеха S_>н>=15м²;

Кабинет зам. начальника цеха S_>з.н.>=12м²;

Кабинет секретаря S_>н>=8м²;

Тех. бюро цеха S_>т.б.>=20м²;

Бытовые помещения РМЦ МТЗ находятся в трубосварочном корпусе, на МТЗ предусмотрен централизованный бытовой блок.

Общественные организации цеха.

В РМЦ следует предусмотреть красный уголок.

S_>об>=S_>об.уд.>*Р_>сл>*0,6 , где

S_>об.уд.> – удельная площадь зала совещаний, вместимостью до 100 человек, приходящаяся на одного человека.

S_>об.уд.>=1,2м²/чел;

S_>об>=1,2*70*0,6=51м².

Санузел цеха удовлетворяет потребностям S_>с.у.>=50м².

Транспортные средства цеха.

В РМЦ МТЗ для перемещения грузов предусмотрены подвесные кран-балки в количестве 9 штук(6 на первом этаже и 3 на втором), грузоподъемностью 2т, 3т и 1т, 2 лифта, грузоподъемностью 5т.

Для доставки грузов с 1 этажа на второй предусмотрен люк в перекрытии этажа. Перемещение грузов по этажам осуществляется также электрокарами.

4. Конструкторская часть.

4.1. Приспособление для алмазного выглаживания сложнопрофильных поверхностей.

Обеспечение качества рабочих поверхностей деталей методами ППД – один из способов повышения надежности изделий машиностроения. Существует большой класс тел вращения сложного профиля, поверхность которых целесообразно обрабатывать методами ППД, но широкое применение методов ППД для обработки деталей сложного профиля ограничивается из-за того, что трудно поддерживать заданный режим обработки(силы выглаживания, углы контакта инструмента с заготовкой) в течении всего процесса обработки. В дипломном проекте как раз и разработан техпроцесс для обработки валка, профилирующая поверхность которого и является фасонной.

Для устранения вышеуказанного недостатка разработано устройство для алмазного выглаживания тел вращения сложного профиля на станках с ЧПУ.

Устройство позволяет решить задачу сохранения нормального или отличного от нормального угла контакта между осью инструмента(28) и касательной к профилю заготовки в течении всего процесса тех. обработки.

Устройство состоит из корпуса 29 которое посредством державки 25 устанавливается в резцедержателе станка.

Державка 26 установлена в корпусе с одной стороны на оси 40, через подшипник качения 14, с другой стороны на выходном валу 22 редуктора 30. Для облегчения сборки редуктор совместно с электродвигателем 11 выполнен как отдельный узел и крепится к корпусу двумя винтами 2. Соосность оси 40 и выходного вала редуктора 22 обеспечивается стаканом 43.

В державке 26 на оси 12 установлен рычаг 42 с индентором 28. Рычаг поджат к упору 38 тарированной пружиной 16. Заданная величина силы поджатия, которая является также и силой выглаживания обеспечивается винтом 23 и гайкой 24, а визуально контролируется по указателю 44. Инструмент 28 установлен таким образом, чтобы его вершина пересекала ось вращения державки 26 на С=0,81мм.

В державке на двух цилиндрических направляющих 39 установлен корпус копира 31, который имеет свободный ход 5-7 мм и отжат от державки пружиной 17.

В корпусе 31 на оси 41 установлен копир 37, выполненный из антифрикционного материала. Копир имеет возможность поворачиваться на оси 41 на угол 7 10⁰. Угол поворота посредством оси 13 и диска 27 передается на движок потенциометра 18. Потенциометр 18 и электродвигатель 11 через разъем 19, установленный в корпусе 32, подсоединен к дифференциальному усилителю, выполненному в отдельном корпусе.

Принцип работы устройства. (смотри лист)

Корпус устройства 1 устанавливается в резцедержателе станка с ЧПУ. Резцедержатель с устройством перемещается по траектории, эквидистаночной рабочему профилю детали. Поджатый к поверхности детали 2 копир 3 отслеживает ее профиль и одновременно поворачивает движок потенциометра 4. Угол поворота, преобразованный мостовой схемой, к которой подсоединен потенциометр 4, в напряжение рассогласования, усиливается дифференциальным усилителем 5 и управляет работой электродвигателя 6. Электродвигатель через редуктор 7 доворачивает державку 8 с инструментом 9 на угол, пропорциональный напряжению рассогласования, в сторону уменьшения напряжения рассогласования. Заданная сила выглаживания в устройстве обеспечивается тарированной пружиной 10 и перемещением вершины индентора совместно с устройством по траектории, эквидистаночной профилю детали. Таким образом, угол контакта между осью инструмента и касательной к профилю детали выдерживается предлагаемым устройством по принципу следящей системы с обратной связью, параметры которой выбирают, исходя из требуемой точности угла контакта инструмента с деталью.

Полуавтоматическое приспособление для затачивания выглаживающих наконечников.

Приспособление устанавливается на универсально-заточных станках. Оно имеет угольник 1, на вертикальной полке которого с помощью двух упорных подшипников и винта 2 установлен переходник 3. На переходнике болтами закреплен корпус 4, в котором смонтированы все механизмы приспособления. В зависимости от формы рабочей поверхности затачиваемого инструмента можно менять положение корпуса относительно переходника. Заданное положение корпуса в переходнике контролируется расстоянием между полкой переходника и стенкой корпуса. В корпусе размещены шпиндельный узел, механизм осевого перемещения шпинделя 5, механизм его вращательного движения, механизм качательного движения корпуса.

Привод вращательного движения шпинделя и качательного движения корпуса осуществляется непосредственно от шпинделя станка, для чего на нем устанавливают специальную оправку 7, на которой крепится алмазный круг, а в шлицевое отверстие оправки вставляется гибкий валик 8. Посадка гибкого валика в отверстии обеспечивает передачу только крутящего момента, при этом валик может свободно перемещаться вдоль оси отверстия.

Кинематическая цепь вращения шпинделя 5 состоит из системы цилиндрических зубчатых колес, а цепь качательного движения корпуса 4 – из винтовой передачи и кривошипного механизма.

В Г-образном пазу кривошипа 15 крепится палец 21, устанавливаемый в паз планки 14, закрепленный на вертикальной полке угольника 1. При вращении кривошипа палец совершает возвратно-поступательное движение в пазу планки, а ось вращения кривошипа совместно с корпусом 4 – возвратно-качательное движение относительно оси втулки 2.

Схема качания.

Для заточки инструмента со сферической рабочей поверхностью ось вращения инструмента и ось его возвратно-качательного движения должны быть расположены в одной плоскости. Для этого в предварительно закрепленном на столе станка приспособлении втулку 2 и шпиндель 5 располагают так, чтобы их оси находились в одной плоскости. Это выполняется так: на переходнике нанесено клеймением такое значение размера N, при котором положение корпуса относительно переходника обеспечивает пересечение указанных осей. Этот размер набирается посредством концевых плиток, устанавливаемых в паз между переходником и корпусом. Последний перемещают в этом пазу до прижатия плиток в полке переходника. В таком положении корпус закрепляют, а концевые иеры снимают.

Затачиваемый инструмент устанавливают в цани 6 и винтом 12 крепят в шпинделе приспособления. Защитную крышку 13 на время установки инструмента снимают. Далее в посадочное отверстие втулки 2, являющейся осью качания приспособления, помещают специальный калибр, рабочая плоскость которого совпадает с осью втулки (смотри формат). Закрепленный в шпинделе инструмент вращением микрометрического винта 17 перемещают до соприкосновения с рабочей плоскостью калибра, после чего калибр снимают с приспособления.

Это положение инструмента соответствует нулевому значению радиуса сферы. Затем затачиваемый инструмент с помощью микрометрического винта передвигают вперед на расстояние равное заданному радиусу (смотри формат). Отсчет значения осевого перемещения производят по нониусу с ценой деления 0,01мм. Угол качания инструмента или эксцентриситет кривошипа определяет величина центрального угла сферического участка рабочей поверхности инструмента. Возвратно-качательные движения должны совершаться симметрично относительно нормального положения инструмента, при котором его ось перпендикулярна рабочей плоскости алмазного круга. Это обеспечивает формирование всего сферического участка инструмента.

Приспособление, помещенное на заданный радиус и угол качания, подводится к шлифовальному кругу, предварительно закрепленному в оправке на шпинделе станка. Используя вертикальное перемещение шлифовальной головки и продольное стола, совмещают ось шпинделя станка с осью отверстия шестерни 9. В отверстие последней устанавливают один конец гибкого валика, а поперечным перемещением стола вводят другой конец в шлицевое отверстие оправки 7.

Далее включением вращения шпинделя станка приводят в движение механизмы приспособления, а поперечным перемещением стола передвигают затачиваемый инструмент до соприкосновения с рабочей плоскостью шлифовального круга. Это положение стола фиксируется. Необходимый припуск на заточку устанавливают осевым перемещением гайки 18 совместно с кольцом 19, которое осуществляется отвертыванием винта 17. Отсчет значения припуска производят по нониусу. В момент установки припуска кольцо 19 деформирует пружину 20, а так как инструмент находится в контакте с кругом, между кольцом и торцом втулки 16, то есть до тех пор, пока не будет удален весь припуск. Во время заточки инструмент поднимается к кругу пружиной 20.

Организационно-экономический расчет.

Преподаватель: Одинцова Л.А.

Технико-экономическое обоснование проектируемого варианта технологического процесса механической обработки валков для трубосварочных станов.

Исходные данные.

N по пор	Показатели.	Базовый вариант. Модели станков.	Новый вариант. Модели станков.
16К 20	ТМ430	3Б 724	3А 228	3А 164	1А 62	8Г 642	16К 20Ф3	7А 505	16К20 Ф3СБ
1	Год. прив. Прог., шт.	7095	7095
2	Труд. обр-ка t_>шт-к>, мин. -отрезная -токарная -паза -ручья, торцев -окончательная	19,3 21,7 27,1	2	3,4	1	1,2	2,5	1,96	13,36 16,5	2,77	28,2
	Итого t_>шт-к>, мин.	77,2	62,79
3	Класс точности станка	н	н	н	н	н	н	н	н	н	п
4	Габариты станка дл.шир.[мм]	3 12	1,9 1	42	3,5 2	4 1,5	2,81,1	3,6 2,3	3,4 1,7	6,4 2,1	3,4 1,7
5	Площадь под станок S, м²	3,6	1,9	8	7	6	3	8,3	5,8	13,5	5,8
6	Площадь под уст. с ЧПУ S, м²			1,23		1,23
7	Установленная мощность всех эл.дв. N_>д>, кВт	11	7,5	5,5	10	10	12	5,5	30	18,5	10
8	Ед. сложности рем. станка -мех. части -эл. части	11 8,5	9 3,5	24 16	8,5 10	8,5 10	11 8,5	6 2	14 24	9 6,5	14 24
9	Срок службы станка до кап. ремонта, лет	8	6	7	7	7	8	8	6	9	6
10	Оптовая цена станка, млн. руб.	7,9	10	30	28	25	13	14,6	9,8	28,3	11

Введение.

Решение о целесообразности проектируемой технологии принимается на основе годового экономического эффекта, определяемого путем сопоставления приведенных затрат по базовой и новой технологии.

Определение капитальных вложений.

Коэффициент занятости технологического оборудования

К_>з.о.>=Q_>г.раб>/Q_{>г.раб.общ}>, где

Q_>г.раб> – годовой объем работы оборудования по выполнению операции изготовления данной детали, маш-ч/год;

Q_{>г.раб.общ}> – общее время работы оборудования за год, маш-ч/год;

Q_>г.раб.>_>i>=t_>ш-к>_>i>*В/(К_>в.н.>*60); Q_{>г.раб.общ.}>_>i>=F_>д>*К_>з>, где

В – годовой выпуск детали;

К_>в.н.> – коэффициент, учитывающий выполнение норм времени;

К_>в.н.>=1,18.

Отрезка.

К^Б_>з.о.>=19,3*7095/(1,18*60*4060*0,7)=0,68;

К^н_>з.о.>=1,96*7095/(1,18*60*4060*0,7)=0,07;

Токарная обработка (обработка отверстия и торца).

К^Б_>з.о.>=48,8*7095/(1,18*60*4060*0,7)=1,72;

К^н_>з.о.>=29,86*7095/(1,18*60*3890*0,7)=1,02;

Обработка паза.

К^Б_>з.о.>=2*7095/(1,18*60*4060*0,7)=0,07;

К^н_>з.о.>=2,77*7095/(1,18*60*4060*0,7)=0,1;

Окончательная обработка.

К^Б_>з.о.>(3Б724)=3,4*7095/(1,18*60*4060*0,7)=0,12;

К^Б_>з.о.>(3А228)=1*7095/(1,18*60*4060*0,7)=0,035;

К^Б_>з.о.>(3А164)=1,2*7095/(1,18*60*4060*0,7)=0,042;

К^Б_>з.о.>(1А62)=2,5*7095/(1,18*60*4060*0,7)=0,09;

К^н_>з.о.>=28,2*7095/(1,18*60*3890*0,7)=1;

Балансовая стоимость оборудования.

К_>бо>=^m_>i=1>ⁿ_>d=1>Ц_>об>_>id>*C_>o
id>*К_>з.о.>_>id> , где

 - коэффициент, учитывающий затраты по доставке и монтажу оборудования(для металлорежущих станков =1,1);

m – количество операций техпроцесса;

n – количество типоразмеров оборудования, занятого выполнением i-й операции изготовления детали;

Ц_>об>_>id> – оптовая цена единицы оборудования d-го типоразмера, занятого выполнением i-й операции;

С_>о>_>
id> – принятое количество технологического оборудования d-го типоразмера, занятого выполнением i-й операции;

К_>з.о.>_>
id> – коэффициент занятости технологического оборудования d-го типоразмера, занятого выполнением i-й операции изготовления данной детали;

К^Б_>бо>=1,1*(7,9*10⁶*1*0,68+7,9*10⁶*2*1,72+10*10⁶*1*0,07+

+30*10⁶*1*0,12+28*10⁶*1*0,035+25*10⁶*1*0,042+

+13*10⁶*1*0,09)=44,1*10⁶руб;

К^н_>бо>=1,1*(14,63*10⁶*1*0,07+9,8*10⁶*3*1,02+28,3*10⁶*1*0,1+

+11*10⁶*1*1)=73,23*10⁶руб.

б) Стоимость здания, занимаемого оборудованием.

К_>пл>=^m_>i=1>ⁿ_>d=1>Ц_>пл>*S_>id>*id*К_>зп.>_>id> , где

Ц_>пл> – средняя стоимость 1м² общей площади здания, руб;

S_>id> – габариты оборудования d-го типоразмера, занятого выполнением i-й операции, м²;

_>id> – коэффициент, учитывающий дополнительную площадь, приходящуюся на оборудование d-го типоразмера, занятого выполнением i-й операции;

К_>зп.>_>id> – коэффициент занятости площади для изготовления данной детали (по величине равен К_>зо.>_>id>)

К^Б_>пл>=500000[3,6*4,5*0,68+3,6*4,5*1,72*2+1,9*5*0,07+

+8*4*0,12+7*4*0,035+6*4*0,042+3*4,5*0,09]=

=59,3млн.руб.;

К^н_>пл>=500000[8,3*4*0,07+(5,8+1,23)*4*1,02*3+13,5*3,5*0,1+

+(5,8+1,23)*4*1]=43,5 млн.руб.;

в) Стоимость приспособлений.

К_>пр>=^m_>i=1>ⁿ_>d=1>Ц_>пр>*П_>id> , где

Ц_>пр>_>id> – стоимость приспособления d-го типоразмера, исполненного на i-й операции, руб;

П_>id> – количество приспособлений d-го типоразмера, исполненных на i-й операции.

Приспособления для отрезки.

К^Б_>пр>=500000руб; К^н_>пр>=450000руб;

Приспособления для обработки паза.

К^Б_>пр>=720000руб; К^н_>пр>=0руб;

Приспособления для обработки профиля ручья.

К^Б_>пр>=480000руб2=960000руб; К^н_>пр>=0руб;

Приспособления для алмазного выглаживания.

К^Б_>пр>=0руб; К^н_>пр>=800000руб;

Общая стоимость приспособлений.

К^Б_>пр>=2,18млн.руб; К^н_>пр>=1,25млн.руб;

г) Затраты на разработку программ.

К_>тп>=S_>п>*в , где

S_>п> – стоимость подготовки программы на одно наименование детали, руб;

в – число наименований деталей, обработанных на станке за год, шт.

К^Б_>тп>=0; К^н_>тп>=S_>п>*в=20000*10=200000руб;

д) Капитальные затраты по вариантам базовому и новому.

К=К_>бо>+К_>пл>+К_>сб>+К_>пр>+К_>тп> ,

К^Б=44,1*10⁶+59,3*10⁶+2,18*10⁶+0=110,7млн.руб;

К^н=73,23*10⁶+43,5*10⁶+1,25*10⁶+0,2*10⁶=118,2млн.руб;

Расчет себестоимости механической обработки.

А)Затраты на основные материалы.

S_>ом>=(G_>м>*Ц_>м>*К_>тз>-q_>0>Ц_>0>)*В , где

G_>м> – масса заготовки, кг;

Ц_>м> – цена 1кг заготовки или материала, руб;

К_>тз> – коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы;

q_>0> – количество реализуемой стружки в кг.

q_>0>=G_>м>-q;

q – чистая масса готовой детали, кг;

Ц_>0> – цена 1кг стружки, руб.

S^Б,н_>ом>=(45*464*1,05-20*92)*7095=142,5млн.руб.

Б) Заработная плата основных рабочих.

L_>0>=К_>вн>*К_>пр>*1,167*В*^m_>i>_>=1>t_>ш-к>_>i>*l_>i> , где

К_>вн> – коэффициент, учитывающий средний процент выполнения технически обоснованных норм(К_>вн>=1,18);

К_>пр> – коэффициент, учитывающий приработок рабочих(К_>пр>=1,21,4);

1,167 – коэффициент,учитывающий дополнительную зарплату и отчисления в соцстрах(7,7%);

l_>i> – часовая тарифная ставка работы, выполняемой на i-й операции, руб.

L^Б_>0>=1,18*1,2*1,167*7095*(77,2/60)*885=13,35млн.руб;

L^н_>0>=1,18*1,2*1,167*7095*(62,79/60)*885=10,86млн.руб;

В) Зарплата вспомогательных рабочих.

L_>в>=К_>вн>*К_>пр>*1,167*В*^m_>i>_>=>1(t_>ш-к>_>i>/С_>об>)*l_>нi> , где

L_>н>_>i> – часовая тарифная ставка наладчика;

С_>об> – нормы обслуживания по данным предприятий.

L^Б_>в>=1,18*1,2*1,167*7095*(77,2/(60*12))*612,9=775тыс.руб;

L^н_>в>=1,18*1,2*1,167*7095*[(1,96+2,77)/(60*12)+58,06/(60*5)]*

*612,9=1,44млн.руб;

г) Затраты по амортизации оборудования.

А_>0>=К_>бо>*а/100 , где

а – норма амортизационных отчислений.

А^Б_>0>=44,1*10⁶*10,8/100=4,76млн.руб;

А^н_>0>=73,23*10⁶*10,9/100=8млн.руб;

Д) Затраты на амортизацию и ремонт приспособлений.

S_>пр>=( 1/Т_>пр>+_>р>/100)^m_>i=1>ⁿ_>d=1>Ц_>пр.>_>id>*П_>id> , где

Т_>пр> – срок службы приспособлений, год;

_>р> – процент расходов на ремонт приспособлений(10-20%).

S^Б_>пр>=(1/2+20/100)*2,18*10⁶=1,53*10⁶руб;

S^н_>пр>=(1/2+20/100)*1,25*10⁶=0,875*10⁶руб;

Е) Затраты на износ и содержание управляющих программ.

S_>у>=К_>тп>*R_>п>/Z , где

R_>п> – коэффициент, учитывающий возобновление перфоленты;

R_>п>=1,1;

Z – продолжительность выпуска детали одного наименования, год.

S^Б_>у>=0; S^н_>у>=2*10⁵*1,1/4=55тыс.руб.

Ж) Затраты на силовую и технологическую электроэнергию;

S_>э>=N_>д>*К_>N>*К_>од>*К_>w>*t_>м>*Ц_>э>*В/_>н> , где

N_>д> – суммарная установленная мощность электродвигателей, кВт;

К_>N> – коэффициент загрузки электродвигателей по мощности;

К_>од> – коэффициент одновременности работы электродвигателей

(К_>од>=0,8);

К_>w> – коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети

(К_>w>=1,05);

t_>м> – машинное время на операцию, час;

Ц_>э> – стоимость 1кВт/час электроэнергии по двухст. тарифу, руб.;

_>н> – коэффициент полезного действия электродвигателей

(_>н>=0,65)

S^Б_>э>=[0,5*11*3+0,5*18,5+0,4*7*3+0,7*10]*0,8*1,05*(77,2/60)*150*

*7095/0,65=72,6млн.руб.;

S^н_>э>=[0,6*5,5+0,7*10*3+0,6*18,5+0,65*10]*0,8*1,05*(62,79/60)*150*

*7095/0,65=60,32млн.руб.;

З) Затраты на ремонт оборудования.

S_>р>=(W^м_>рем>*К_>мех>+W^э_>рем>*К_>э>)*_>т>*К_>зо> , где

W^м_>рем>,W^э_>рем> – нормативы годовых затрат на все виды ремонта

(капитальный, средний, малый), осмотры и межремонтное

(техническое) обслуживание соответствующих механических и электрических частей оборудования;

К_>мех>,К_>э> – категория сложности ремонта механической и электрической части;

_>т> – коэффициент, учитывающий класс точности ремонтируемого оборудования;

S^Б_>р>=[3*(30,8*11+7,3*8,5)*0,68+(33,2*9+7,9*3,5)*0,07+

+(28,8*24+6,9*16)*0,12+(40,9*8,5+9,7*10)*(0,035+0,042)+

+(33,2*11+7,9*8,5)*0,09]*4000=13,21млн.руб.; [см. табл. 2.1.]

S^н_>р>=[(30,8*6+7,3*2)*0,07+(33,2*14+7,9*24)*1,02*3+

+(28,8*9+6,9*6,5)*0,1+(33,2*14+7,9*24)*1,2]*4000=

=10,68млн.руб.; [см. табл. 2.1.]

и) Затраты на техобслуживание и ремонт устройств с ЧПУ.

S^Б_>ру>=0; S^н_>ру>=259*4000*4=4,16млн.руб.;

Таблица 2.1.

Вар- иант	W^м_>рем> [руб.]	К_>мех>	W^э_>рем> [руб.]	К_>э>	_>т>	К_>зо>	Вид обработки
Б А З О В Ы Й	30,8	11	7,3	8,5	1,0	0,68	отрезка
33,2	9	7,9	3,5	1,0	0,07	отверстия и торца
28,8	24	6,9	16	1,0	0,12	паза
40,9	8,5	9,7	10	1,0	0,035; 0,042	окончательная
33,2	11	7,9	8,5	1,0	0,09	окончательная
Н О В Ы Й	30,8	6	7,3	2	1,0	0,07	отрезка
33,2	14	7,9	24	1,0	1,02	отверстия и торца
28,8	9	6,9	6,5	1,0	0,1	паза
33,2	14	7,9	24	1,2	1,0	окончательная

К) Затраты на амортизацию и содержание площади.

А_>пл>=П*S*К_>зо> , где

П – годовые затраты на амортизацию и содержание площади в расчете на 1м² площади, руб.(затраты на освещение, отопление, вентиляцию, ремонт и уборку).

S – площадь участка, м².

А^Б_>пл>=44000*[3,6*1,72+1,9*0,07+8*0,12+7*0,035+6*0,042+

+3*0,09]=1,2млн.руб.

А^н_>пл>=44000*[8,3*0,07+(5,8+1,23)*1,02*3+13,5*0,1+

+(5,8+1,23)*1]=0,95млн.руб.

л) Себестоимость механической обработки деталей.

С=S_>ом>+l_>0>+l_>в>+А_>0>+S_>пр>+S_>у>+S_>э>+S_>р>+S_>ру>+А_>пл> ;

С^Б=142,5+13,35+0,775+4,76+1,53+0+0+72,6+13,2+1,2=250,5млн.руб.

[см. табл. 5.1.]

С^н=142,5+10,9+1,44+8+0,875+0,055+60,32+10,7+

+4,16+0,95=236,7млн.руб.; [см. табл. 5.1.]

м) Годовой экономический эффект.

Э=(С_>1>+Е_>н>*К_>1>)*В_>2>/В_>1>-(С_>2>+Е_>н>*К_>2>)=С_>1>*В_>2>/В_>1>-(С_>2>+Е_>н>*К_>2>);

(С_>1>+Е_>н>*К_>1>) и (С_>2>+Е_>н>*К_>2>) – приведенные затраты на годовой выпуск деталей по базовой и новой технологии, руб.;

С_>1> и С_>2> – себестоимость годового выпуска деталей по базовой и новой технологии, руб.;

К_>1> и К_>2> – капитальные вложения по базовой и новой технологии, руб.;

В_>1> и В_>2> – годовой выпуск деталей по базовой и новой технологии, руб.;

В_>2>/В_>1> – коэффициент пересчета себестоимости и капиталовложений по базовому варианту на годовой выпуск деталей по новому варианту;

Е_>н> – нормативный коэффициент эффективности капиталовложений

(Е_>н>=0,15).

Э=250,5*10⁶*7095/7095-(236,7*10⁶+0,15*118,2*10⁶)=

=14,93*10⁶руб. [3,93млн.руб.]

н) Срок окупаемости капиталовложений.

Т_>0>=К_>доп>/Э_>г>=(К_>2>-К_>1>*В_>2>/В_>1>)/((С^'_>1>-С^'_>2>)*В_>2>)=

=118,2*10⁶/((35307-33362)*7095=0,54 года. [8,6 лет].

Определение границ целесообразного применения нового варианта техпроцесса.

Так как базовый и новый варианты требуют разных капитальных затрат на их внедрение, то критическую программу выпуска рассчитаем по формуле

N_>г.к.>=[(К_>2>-К_>1>):N_>г>*Е_>н>]/(С_>мо1>-С_>мо2>) , где

С_>мо1> и С_>мо2> – соответственно себестоимость механической обработки одной детали по базовому и новому вариантам техпроцесса.

К_>2> и К_>1> - соответственно капитальные затраты по базовому и новому вариантам техпроцесса.

N_>г.к.>=(7,5*10⁶/(7095*0,15))/(13,8*10⁶)=1800 шт.

Показатели экономической эффективности проектируемого техпроцесса.

Таблица 5.1.

Наименование показателей

Единица измерения

Базовый техпроцесс

Проектируемый техпроцесс

Годовой выпуск деталей

Капвложения, всего, в том числе стоимость

а) оборудования

б) здания, занимаемого

оборудования

в) приспособлений

г) подготовки программы

шт.

млн. руб.

7095

110,78

44,1

59,3

7095

118,2

73,23

43,5

1,25ъ

0,2

Дополнительные капиталовложения

млн. руб.

7,5

Себестоимость годового выпуска деталей по изменяющимся статьям затрат, всего в том числе

а) материал

б) зарплата

в) аморт. оборудования

г) аморт. и ремонт приспособлений

д) износ и содержание УП

е) ремонт оборудования

ж) техобслуживание и ремонт устройств ЧПУ

з) аморт. и содержание площадей

и)силовая и технологическая электроэнергия

млн. руб.

250,5

142,5

14,13

4,76

1,53

13,21

1,215

72,6

236,7

142,5

12,3

8,0

0,875

0,055

10,68

4,16

0,95

60,32

Себестоимость одной детали

Экономия от снижения себестоимости годового выпуска деталей

Годовой экономический эффект

руб.

млн. руб.

35307

33362

13,8

14,93 [3,93]

3. Технико-экономические показатели проектируемого участка.

А) Смета затрат на оборудование.

N	наименование оборудования	тип, модель оборуд.	габ. ДШ В	мощн. кВт	потр. кол. шт.	общ.уст.мощн. кВт	отп. цена ед. обор. млн. руб.	перв. ст. обор. млн. руб.
1	Отрезной станок	8Г642	3545 2270 1680	5,5	1	5,5	14,63	14,63
2	Фрезерно-центровальный станок	МР76М	1315 1205 1350	2,2	1	2,2	4,55	4,55
3	Токарно-винторезный станок	163	2505 1190 1500	11	1	11	7,74	7,74
4	Токарный с ЧПУ	16К20 Ф3	3360 1710 1750	10	3	30	9,8	29,4
5	Токарный с ЧПУ	16К20 Ф3С5	3360 1710 1750	10	1	10	11,025	11,025
6	Протяжной станок	7А505	6340 2090 1910	18,5	1	18,5	28,28	28,28
7	Вертикально-сверлильный станок	2Н118	870 590 2080	1,5	1	1,5	1,96	1,96
8	Зубофрезерный станок	5К324А	2500 1440 2000	7,5	1	7,5	31,36	31,36
9	Вертикально-фрезерный станок	6Р12	2305 1950 2020	7,5	1	7,5	14,2	14,2
10	Центро-шлифовальный станок	МВ119	2225 1775 1750	0,76	1	0,76	3,08	3,08
11	Шлице-шлифовальный станок	3451	2820 1513 1900	3	1	3	10,92	10,92
12	Кругло-шлифовальный станок	3М151	4605 2450 2170	10	1	10	15,68	15,68

Б) Расчет затрат на материалы, энергии, инструментов.

Затраты на основные материалы.

Затраты на основные материалы М по одному изделию равны

М=К_>тз>(ⁿ_>1>m_>м>*Ц_>м>+^р_>1>Ц_>пф>)-^r_>1>m_>0>Ц_>0> руб/шт, где

К_>тз> – коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительныерасходы;

n – число позиций в номенклатуре основных материалов, входящих в изделие;

m_>м> – норма расхода основного материала на единицу продукции, кг;

Ц_>м> – оптово-отпускная цена единицы основного материала, руб/кг;

р – число позиций в номенклатуре покупных изделий и полуфабрикатов, входящих в изделие;

Ц_>пф> – оптово-отпускная цена покупного изделия и полуфабриката, руб/шт;

m_>0> – норма реализуемых отходов на единицу продукции, кг;

Ц_>0> – оптовая цена единицы отходов, руб/кг;

r – число позиций в номенклатуре отходов.

М=1,05*(45*0,105*4000)-20*0,023*4000=18 тыс. руб.

Потребность во вспомогательных материалах.

W_>вм>=ⁿ_>1>S_>вм>_>i>*t_>шт>_>i> руб., где

S_>вм>_>i> – расходы на вспомогательные материалы, потребные на 1 час работы машины, руб/час

t_>шт>_>i> – норма штучного времени на обработку изделия на данном оборудовании [час]

n – число единиц оборудования.

S_>вм>=К_>п>*_>вм>*R_>м>

К_>п> – коэффициент, учитывающий тип производства

(для м/с – 0,85)

_>вм> – затраты на вспомогательные материалы для станков первой категории сложности ремонта механической части;

R_>м> - категория сложности механической части машин.

W_>вм>=0,85*[0,22*6*1,96+0,22*14*29,86+0,28*9*2,77+

+0,22*14*28,2]*4000/60=10666,7руб.;

Затраты на электроэнергию.

W_>с>=N_>уст>*F_>эф>*_>з>*К_>од>/(_>с>*_>м>) кВт*ч , где

N_>уст> – установленная мощность электродвигателей всего оборудования, кВт;

F_>эф> – эффективный годовой фонд времени работы единицы оборудования (с учетом сменности и потерь), ч;

_>з> – средний коэффициент загрузки оборудования по участку;

К_>од> – коэффициент одновременности работы оборудования

(для станков 0,60,7);

_>с> – коэффициент, учитывающий потери в сети (0,96);

_>м> – КПД для моторов(0,900,95).

W_>с>=107,46*4060*0,24*0,65/(0,96*0,93)=76233 кВт*ч .

Годовые затраты на электроэнергию (силовую):

S_>э>=W_>с>*Ц_>э>=76233*150=11,435млн.руб.;

Расход электроэнергии для освещения W_>0>

W_>0>=1,05*W_>у>*t*V/1000 , где

W_>у> – удельный расход электроэнергии на освещение;

t – продолжительность освещения в год, ч;

V – площадь цеха, м².

W_>0>=1,05*15*2400*408,5/1000=15,441кВт*ч;

Годовые затраты на освещение

S_>осв>=W_>0>*Ц_>0>=15441*150=2,32млн.руб.;

Затраты на воздух.

S_>возд>=в*F_>эф>*n*_>з>*(1+/100)*С_>возд> , где

в – норма расхода сжатого воздуха за 1 час работы;

F_>эф> – эффективный годовой фонд;

n – количество однородных единиц оборудования, потрей сжатый воздух (1015%)

 - коэффициент потерь воздуха (5%)

С_>возд> – цена 1м³ воздуха

S_>возд>=1*4060*2*0,24*(1+5/100)*14=28,7млн.руб.;

Затраты на воду.

Q_>охл>=q_>0>*F_>эф>*n*_>з>/1000 м³, где

q_>0> – норма расхода воды для охлажденных смесей на 1 станок в час;

n – число станков.

Q_>охл>=(0,6*7*0,24+3)*4060/1000=16,3м³;

Для бытовых нужд.

Q_>быт>=q_>н>*F*К/1000 м³, где

q_>н> – норма расхода воды в смену;

F – количество рабочих дней в году;

К – общее количество работающих.

Q_>быт>=(12*25+7*40)*253/1000=200м³;

Годовые затраты на воду (охлаждение и бытовые нужды).

S_>вод>=(Q_>охл>+Q_>быт>)*Ц_>вод>=(16,3+200)*0,06*3500=45423руб.

Затраты на пар.

S_>пар>=W_>пар>*Ц_>пар>;

W_>пар>=Н_>п>*Ф_>0>*V/(i*1000), где

Н_>п> – удельный расход тепла ккал*ч на 1м³

Ф_>0> – число часов отпительного сезона (4320);

V – объем здания, м³;

i – теплота испарения, 540ккал/кг.

W_>пар>=Н_>п>*Ф_>0>*V/(i*1000)=15*4320*2448/(540*1000)=293,8 т;

S_>пар>=293,8*4*3500=4,113млн.руб.;

В) Расчет годового фонда заработной платы и состава работающих.

Количество рабочих-станочников.

R_>ст>=^m_>1>Nt/(*F_>д>*М), где

^m_>1>Nt – суммарное нормировочное t_>ш-к>, необходимое на станках данного типа годового количества изделий.

Станки с ЧПУ:

R_>стЧПУ>=43,8*13895/(1*1860*2,5)+16,5*7095/(1*1860*2,5)=2,6;

Принимаем R^пр_>стЧПУ>=3 чел.;

Универсальные станки:

R_>ст.ун>=((0,6+1,96)*13895+1,3*6800+15,7*6800+1,24*7095+

+2,9*6800+4,86*6800+8,48*6800+5,42*6800+3,9*6800+

+6,02*6800)/(1860*1)=3,36;

Принимаем R^пр_>ст.ун>=4 чел.;

Годовой фонд основной зарплаты производственных рабочих:

Ф_>осн>=13,35млн.руб. (смотри ранее);

Годовой фонд зарплаты вспомогательных рабочих:

Ф_>всп>=1,44млн.руб. (смотри ранее);

Годовой фонд зарплаты ИТР:

Ф_>ИТР>=Ф_>осн>*0,15=13,35*0,15=2млн.руб.;

Количество вспомогательных рабочих.

R_>всп>=R_>осн>*0,2=7*0,2=1,4; R^пр_>всп>=2 чел;

R_>общ>=R_>осн>+R_>всп>=7+2=9 чел;

ИТР и СКП:

R_{>ИТРиСКП}>=R_>общ>*0,17=1,53;

R^пр_{>ИТРиСКП}>=2 чел.

МОП:

R_>МОП>=R_>общ>*0,03=9*0,031 чел.

Г) Определение цеховых расходов.

N	Наименование статей расходов	Сумма в млн.руб.
1	1.Расходы, связанные с работой оборудования энергия и вода для производственных целей а) затраты на силовую энергию б) затраты на сжатый воздух в) затраты на воду г) затраты на пар	11,4 23,7 0,045 4,113
2	Вспомогательные материалы	0,638
3	Основная зарплата: - производственных рабочих - вспомогательных рабочих	13,35 1,44
4	Амортизационные отчисления(при работе в две смены) а) основное оборудование б) приспособления	8,0 0,875
5	Содержание оборудования(0,5%)	0.366
6	Текущий ремонт: а) оборудования б) устройств с ЧПУ в) приспособлений(5% от стоимости)	10,68 4,16 0,063
1	2.Общецеховые расходы дополн. зарплата производственных рабочих(18-25%)	2,67
2	дополн. зарплата вспомогательных рабочих(15-20%)	0,25
3	основная зарплата ИТР	2,0
4	содержание зданий и сооружений: а) электроэнергия для освещения б) пар для отопления в) вода на бытовые нужды	2,32 4,113 0,042
5	Амортизационные отчисления а) здания и сооружения б) техоснастка и инвентарь	1,5 0,875

Д) Определение цеховой себестоимости годового выпуска продукции.

Расчет ведем по каждой статье расходов

основные материалы (за вычетом реализуемых отходов)
электроэнергия для технологических целей
основная зарплата производственных рабочих
затраты, связанные с работой оборудования
цеховые расходы

S_>цех>=М*В+W_>вм>*В+S_>э>+l_>0>+S_>пар>+S_>у>=18000*7095+10666,7*7095+

+11435000+10860000+28700000+4113000+8000000+

+875000+366000+(10,68+4,16+0,063+2,67+0,25+2,0+1,5+0,875)*

*10⁶=275,88млн.руб.

е) Определение рентабельности производства.

Р=П/(Ф_>осн>+Ф_{>об.норм}>), где

П – прибыль;

Ф_>осн> – основные производственные фонды предприятия;

Ф_{>об.норм}> – оборотные нормируемые средства.

П=Ц-S_>цех>=355,88-275,88=80млн.руб.

Р=80/(117,98+59,0)=0,45;

Средняя себестоимость незавершенного производства

S_>н.п.>=К_>н.з.>*S_>пр> , где

К_>н.з.> – коэффициент, равный S_>н.п.>/S_>п.р.> , вычисляемый по формуле

К_>н.з.>=d_>см>+(1-d_>см>)/2 , где

d_>см> – доля единовременных начальных затрат в себестоимости продукции(расход сырья и основных материалов в начале цикла изготовления).

D_>см>=М/(S_>цех>/В)=18000*7095/(275,88*10⁶)=0,463;

К_>н.з>=0,463+(1-0,463)/2=0,732;

S_>н.п>=0,732*275,88=201,81млн.руб.

Технико-экономические показатели участка:

N	Наименование показателей	Ед. измерения	Показатели
1 2	1.Основные данные. Годовой выпуск продукции. Состав работающих цеха, участка. Всего работающих, в том числе а) производственных рабочих б) вспомогательных рабочих в) ИТР и СКП г) МОП	шт.,млн.руб. человек человек человек человек человек	7095;355,88 12 7 2 2 1
3	Общая площадь участка	кв м	408,5
4	Количество единиц оборудования, в том числе металлорежущих станков	шт шт	15 14
5	Установленная мощность эл.привода.	кВт	107,46
6	Капитальные вложения в основные производственные фонды. Всего а) здания и сооружения б) оборудование в) инструмент и инвентарь	млн.руб. млн.руб. млн.руб. млн.руб.	117,98 43,5 73,23 1,25
1	2.технико-экономические показатели годовой выпуск продукции на а) 1 работающего б) 1 рабочего в) 1 руб. основных производ. фондов г) 1 кв. м производственной площади д) единицу оборудования	млн.руб. млн.руб. руб.руб. млн.руб. млн.руб.	29,66 39,54 3,02 0,871 23,73
2	Структура основных производ. фондов: а) здания и сооружения б) оборудование в) инструмент и инвентарь	% % %	- 36.87 62.1 1.06
3	Структура работающих. а) кол-во вспом. рабочих к производ. б) кол-во ИТР, служащих и МОП к общему кол-ву рабочих	% %	28.6 33.33
4	Трудоемкость валка	норно*час	0,983
5	Себестоимость единицы продукции	руб.	33,362

Охрана труда.

Преподаватель: Панфилов А.Е.

Анализ спроектированного техпроцесса

с точки зрения охраны труда.

В спроектированном участке в ходе техпроцесса будут обрабатываться детали типа: валы, валки для трубосварочного производства. Материал заготовок – стали 12ХН3А и Х12М. Максимальный вес заготовки составляет 35 кг. При проектировании были учтены требования по охране труда по ГОСТ 12.2.009-80. Требования безопасности выполняются на всем протяжении техпроцесса, включая операции контроля, транспортировки, межоперационного хранения деталей и уборки технологических отходов производства. При разработке техпроцесса учтен весь комплекс факторов, воздействующих на формирование безопасных условий труда, например, перед работой каждый рабочий обязан пройти инструктаж и обучение; соблюдение правил безопасности движения, эксплуатации транспорта.

Конструкция металлообрабатывающего оборудования соответствует нормам безопасности, станки снабжены защитными кожухами и блокировками электрошнуры запираются на замки, станки заземлены. Подъемно-транспортное оборудование подвергается регулярной проверке. СОЖ, применяемая при обработке, имеет соответствующее разрешение Минздрава РФ. Стружка от металлорежущих станков убирается механизированным способом. Проемы в стенах цеха и участков предназначенные для транспортировки материалов, заготовок, готовых изделий и отходов производства оборудованы устройствами, исключающими сквозняки и препятствующими распространению пожара. Для удаления вредных веществ, образующихся при обработке резанием, в помещениях имеются местные отсасывающие и вентилирующие устройства, обеспечивающие полное удаление вредных веществ из зоны резания( например, участок доводки и заточки инструмента, участок промывки детали ).

Помещение, в котором хранится и готовится раствор бактерицида для СОЖ, оборудовано местной вытяжной вентиляцией.

В цехе применяется общеобменная естественная вентиляция

( аэрация ). В конструкции здания цеха для этого предусмотрены светоаэрационные фонари с фрамугами, оборудованными механизмами для их регулирования. Недостаток аэрации компенсируется местной вентиляцией. Ворота, двери и технологические проемы оборудованы воздушными и воздушно-тепловыми завесами.

При обработке деталей на шлифовальных станках образуется пыль, которая удаляется системой местной вытяжной вентиляции. Эти станки оборудованы защитно-обеспыливающими кожухами.

Также в рабочей зоне должно быть устранено воздействие таких вредных производственных факторов, как избыточная теплота и влага, и создание здоровой воздушной среды.

Метеорологические условия или микроклимат, в производственных условиях определяются следующими параметрами:

температурой воздуха t(⁰С),
относительной влажностью (%),
скоростью движения воздуха на рабочем месте v(м/с).

Кроме этих параметров, являющихся основными, не следует забывать об атмосферном давлении Р, которое влияет на парциальное давление основных компонентов воздуха

( кислорода и азота ), а следовательно, и на процесс дыхания.

Для того, чтобы физиологические процессы в организме человека протекали нормально, то есть чтобы человек чувствовал себя комфортно, необходимо обеспечить тепловой баланс.

Q=Q_>т>+Q_>к>+Q_>и>+Q_>исп>+Q_>в> , где

Q_>т> – теплопроводность через одежду;

Q_>к> – теплопроводность конвекции у тела;

Q_>и> – теплопроводность излучения на окружающие поверхности;

Q_>исп> – теплопроводность испарения влаги с поверхности кожи;

Q_>в> – теплопроводность на нагрев вдыхаемого воздуха.

Излучение теплоты происходит в направлении окружающих человека поверхностей, имеющих более низкую температуру, чем температура одежды и открытых частей тела.

В проектируемом участке поддерживается относительная влажность: =4060%.

Скорость перемещения( w0,1м/с ) воздушных потоков регулируется фрамугами. Температура для легкой работы, к которой относится спроектированный техпроцесс, составляет в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 в холодный период года t⁰=21-23⁰С.

Технико-экономическое обоснование проектируемого варианта технологического процесса ремонта поршневого компрессора на примере 3С5ГП30/8.

Исходные данные.

N П / п	Показатели		Ремонт. Модели станков.
	3П756Л	6М81Ш	1А64	3Б833	1К62	2Е78Л	2620ГФ1	2Н112П	3А164Б
1	Год. прив. прогр., шт.	11165
2	Трудоемкость, t_>шт-к>, мин.: -гильзы; -поршни; -поршневые кольца; -колен. вал.	19,1	4,04	68,3	14,6	26,2 9,64 3,3	101	18,9	15,4	14,7 2,2
	Итого t_>шт-к>, мин.	298,37
3	Класс точности станка	Н	П	Н	Н	Н	П	Н	Н	Н
4	Габариты станка дл.шир.[мм]	2,35 * 1,97	2,02 * 2,48	5,83 * 2,00	1,75 * 1,56	2,62 * 1,17	1,25 * 1,26	5,7 * 3,65	0,8 * 0,5	4,85 * 2,55
5	Площадь под станок S, м²	4,63	5	11,7	2,73	3,0	1,51	20,8	0,4	12,4
6	Площадь под уст.с ЧПУ S, м²	-	-	-	-	-	-	1,23	-	-
7	Установленная мощность всех эл.дв. N_>д>, кВт	11	4,5	17	2,8	7,5	2,2	10,2	0,6	13
8	Ед. сложности рем. станка -мех. части -эл. части	24 16	14 24	11 8,5	11 8,5	11 8,5	9 6,5	14 24	6 2	8,5 10
9	Срок службы станка до кап. ремонта, лет	7	7	8	8	8	9	6	8	7
10	Оптовая цена станка, тыс. руб.	30	32	11,7	10	8,9	16	12,9	14,6	25

Определение капитальных вложений на оборудование для изготовления и ремонта деталей компрессора.

Коэффициент занятости технологического оборудования

К_>з.о.>= Q_>г.раб>/Q_{>г.раб.общ}>, где

Q_>г.раб> – годовой объем работы оборудования по выполнению операции изготовления данной детали, маш-ч/год;

Q_{>г.раб.общ}> – общее время работы оборудования за год, маш-ч/год;

Q_>г.раб.>_>i>= t_>ш-к>_>i>*В/(К_>в.н.>*60);

Q_{>г.раб.общ.}>_>i>= F_>д>*К_>з>, где

В – годовой выпуск детали;

К_>в.н.> – коэффициент, учитывающий выполнение норм времени;

К_>в.н.>= 1,18.

Плоско-шлифовальная.

- обработка поршневых колец К^н_>з.о.>= 19,1*4060/(1,18*60*2030*0,8) = 0,67.

Вертикально-фрезерная обработка.

обработка поршневых колец К^н_>з.о.>= 4,04*4060/(1,18*60*2030*0,8) = 0,14.

Хонинговальная.

обработка гильзы К^н_>з.о.>= 14,6*4060/(1,18*60*2030*0,8) = 0,52.

Токарная обработка.

обработка гильзы К^н_>з.о.>= 26,2*4060/(1,18*60*2030*0,8) = 0,92;
обработка поршня К^н_>з.о.>= 9,64*2030/(1,18*60*2030*0,8) = 0,17;
обработка поршневых колец К^н_>з.о.>= 3,3*4060/(1,18*60*2030*0,8) = 0,12;
обработка колен. вала К^н_>з.о.>= 68,3*1015/(1,18*60*2030*0,8) = 0,6.

Вертикально-расточная.

- обработка гильзы К^н_>з.о.>= 101*4060/(1,18*60*2030*0,8) = 3,57.

Горизонтально-расточная.

- обработка поршня К^н_>з.о.>= 18,9*2030/(1,18*60*2030*0,8) = 0,33.

Вертикально-сверлильная.

- обработка гильзы К^н_>з.о.>= 15,4*4060/(1,18*60*2030*0,8) = 0,54.

Кругло-шлифовальная.

обработка гильзы К^н_>з.о.>= 14,7*4060/(1,18*60*2030*0,8) = 0,52;
обработка поршневых колец К^н_>з.о.>= 2,2*4060/(1,18*60*2030*0,8) = 0,08.

Балансовая стоимость оборудования, используемого для изготовления и ремонта компрессора.

К_>бо>= *^m_>i=1>ⁿ_>d=1>Ц_>об>_>id>*C_>o
id>*К_>з.о.>_>id> , где

 - коэффициент, учитывающий затраты по доставке и монтажу оборудования (для металлорежущих станков  = 1,1);

m – количество операций техпроцесса;

n – количество типоразмеров оборудования, занятого выполнением i-й операции изготовления детали;

Ц_>об>_>id> – оптовая цена единицы оборудования d-го типоразмера, занятого выполнением i-й операции;

К_>з.о.>_>
id> – коэффициент занятости технологического оборудования d-го типоразмера, занятого выполнением i-й операции изготовления данной детали.

К^н_>бо>= 1,1*(30000*1*0,67 + 32000*1*0,14 + 11700*1*0,6 + 10000*1*0,52 +

+ 8900*2*1,21 + 16000*4*3,57 + 12900*1*0,33 + 14600*1*0,54 +

+ 25000*1*0,6) = 313959руб.

Стоимость здания, занимаемого оборудованием.

К_>пл>= ^m_>i=1>ⁿ_>d=1>Ц_>пл>*S_>id>*id*К_>зп.>_>id> , где

Ц_>пл> – средняя стоимость 1м² общей площади здания, 500 руб за 1 м²;

S_>id> – габариты оборудования d-го типоразмера, занятого выполнением i-й операции, м²;

К_>зп.>_>id> – коэффициент занятости площади для изготовления данной детали (по величине равен К_>зо.>_>id>)

К^н_>пл>= 500*[4,63*4,5*0,67 + 5*4,5*0,14 + 11,7*5*0,6*1 + 2,73*5*0,52 +

+ 3*4,5*1,21*2 + + 1,51*4*3,57*4 + 20,8*4*0,33 + 0,4*4*0,54 +

+ 12,4*4,5*0,6] = 120014,3 руб.;

Стоимость приспособлений.

К_>пр>= ^m_>i=1>ⁿ_>d=1>Ц_>пр>*П_>id> , где

Ц_>пр>_>id> – стоимость приспособления d-го типоразмера, используемого на i-й операции, руб;

П_>id> – количество приспособлений d-го типоразмера, используемых на i-й операции.

Приспособления для выпрессовки.

К^н_>пр>= 250 руб.

Приспособление для заливки баббитом.

К^н_>пр>= 420 руб.

Приспособление для фрезерования.

К^н_>пр>= 480 руб.

Приспособления для шлифования шеек колен. вала.

К^н_>пр>= 800 руб.

Общая стоимость приспособлений.

К^н_>пр>= 250 + 420 + 480 + 800 = 1950 руб.

Затраты на разработку программ.

К_>тп>= S_>п>*в , где

S_>п> – стоимость подготовки программы на одно наименование детали, руб;

в – число наименований деталей, обработанных на станке за год, шт.

К^н_>тп>= S_>п>*в = 200*1 = 200 руб.

Капитальные затраты при изготовлении и ремонте деталей компрессора.

К = К_>бо>+ К_>пл>+ К_>сб>+ К_>пр>+ К_>тп>,

К^н= 313959 + 120014,3 + 1950 + 200 = 436123 руб.

К^б= 2501300 руб.

Расчет себестоимости изготовления и ремонта деталей компрессора.

1.Расчет затрат на основные материалы.

S_>ом>= (G_>м>*Ц_>м>*К_>тз>- q_>0>*Ц_>0>)*В , где

G_>м> – масса заготовки, кг;

Ц_>м> – цена 1кг заготовки или материала, руб;

К_>тз> – коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы; q_>0> – количество реализуемой стружки в кг:

q_>0>= G_>м>- q; q – чистая масса готовой детали, кг;

Ц_>0> – цена 1кг стружки, руб.

Затраты на изготовление гильзы:

S^н_>ом>= (49,4*0,62*1,05 - 42*0,12)*4060 = 94758 руб.

Затраты на изготовление поршневых колец:

S^н_>ом>= (3,87*0,62*1,05 – 2,9*0,12)*4060 = 8815,8 руб.

Затраты на ремонт поршней:

S^н_>ом>= 3340 руб. (по данным завода “Борец”)

Затраты на ремонт колен. вала:

S^н_>ом>= 8670 руб. (по данным завода “Борец”)

Общие затраты:

S^н_>ом>= 94758 + 8815,8 + 3340 + 8670 = 115584 руб.

2.Расчет себестоимости механической обработки.

Заработная плата основных рабочих.

L = L_>o>*_>o>*_>cc>, где

L_>0>= К_>пр>*В*^m_>i>_>=1>t_>ш-к>_>i>*l_>i>, где

_>o>, _>cc>– коэффициенты,учитывающие соответственно дополнительную заработную плату и отчисления на социальное страхование;

_>o>= 1,2; _>cc>= 1,37.

В – годовая приведенная программа, шт. В = 11165 шт.

К_>пр> – коэффициент, учитывающий приработок рабочих (К_>пр>= 1,2);

l_>i> – часовая тарифная ставка работы, выполняемой на i-й операции, руб/ч.

L^н_>0>= 1,2*11165*(298,37/60)*8,85 = 589640 руб;

L = 589640*1,2*1,37 = 969369 руб.

Зарплата вспомогательных рабочих.

L_>в>= К_>пр>*В*^m_>i>_>=1>(t_>ш-к>_>i>/С_>об>)*l_>нi>*_>o>*_>cc>, где

L_>н>_>i> – часовая тарифная ставка наладчика;

С_>об> – нормы обслуживания по данным предприятий.

L^н_>в>= 1,2*11165*(298,37/60*12)*6,13*1,2*1,37 = 80573 руб.

Амортизационные отчисления на оборудование.

А_>0>= К_>бо>*а/100 , где

а – норма амортизационных отчислений.

А^н_>0>= 313959*10,9/100 = 3422 руб.

Амортизация и затраты на ремонт приспособлений.

S_>пр>= ( 1/Т_>пр>+_>р>/100)^m_>i=1>ⁿ_>d=1>Ц_>пр.>_>id>*П_>id> , где

Т_>пр> – срок службы приспособлений, год;

_>р> – процент расходов на ремонт приспособлений (10-20 %).

S^н_>пр>= (1/4 + 20/100)*1950 = 878 руб;

Затраты на износ и содержание управляющих программ.

S_>у>= К_>тп>*R_>п>/Z , где

R_>п> – коэффициент, учитывающий возобновление перфоленты; R_>п>= 1,1;

Z – продолжительность выпуска детали одного наименования, год.

S^н_>у>= 200*1,1/4 = 55 руб.

Затраты на силовую и технологическую электроэнергию;

S_>э>= N_>д>*К_>N>*К_>од>*К_>w>*t_>м>*Ц_>э>*В/_>н> , где

N_>д> – суммарная установленная мощность электродвигателей, кВт;

К_>N> – коэффициент загрузки электродвигателей по мощности;

К_>од> – коэффициент одновременности работы электродвигателей (К_>од>= 0,8);

К_>w> – коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети (К_>w>= 1,05);

t_>м> – машинное время на операцию, час;

Ц_>э> – стоимость 1 кВт/час электроэнергии по двухст. тарифу, руб.;

_>н> – коэффициент полезного действия электродвигателей (_>н>= 0,65).

S^н_>э>= [0,6*11 + 0,7*4.5 + 0,65*17 + 0,6*2,8 + 0,65*7,5*2 + 0,65*2,2*4 +

+ 0,5*10,2 + 0,7*0,6 + 0,7*13]*0,8*1,05*(298,37/60)*0,35*11165/0,65 =

= 1320184 руб.

Затраты на ремонт оборудования.

S_>р>= (W^м_>рем>*К_>мех>+ W^э_>рем>*К_>э>)*_>т>*К_>зо>, где

W^м_>рем>, W^э_>рем> – нормативы годовых затрат на все виды ремонта (капитальный, средний, малый), осмотры и межремонтное (техническое) обслуживание соответствующих механических и электрических частей оборудования;

К_>мех>, К_>э> – категория сложности ремонта механической и электрической части;

_>т> – коэффициент, учитывающий класс точности ремонтируемого оборудования.

Таблица 2.1.

станок	W^м_>рем> [руб.]	К_>мех>	W^э_>рем> [руб.]	К_>э>	_>т>	К_>зо>
3П756Л	30,8	24	7,3	16	1,0	0,67
6М81Ш	33,2	14	7,9	24	1,2	0,14
1А64	40,9	11	9,7	8,5	1,0	0,60
3Б833	28,8	11	6,9	8,5	1,0	0,52
1К62	40,9	11	9,7	8,5	1,0	1,21
2Е78Л	33,2	9	7,9	6,5	1,2	3,57
2620ГФ1	30,8	14	7,3	24	1,0	0,33
2Н112П	33,2	6	7,9	2	1,0	0,54
3А164Б	28,8	8,5	6,9	10	1,0	0,6

S^н_>р>= [(30,8*24 + 7,3*16)*0,67 + (33,2*14 + 7,9*24)*1,2*0,14 +

+ (40,9*11 + 9,7*8,5)*0,6 + (28,8*11 + 6,9*8,5)*0,52 +

+ (40,9*11 + 9,7*8,5)*1,21*2 + (33,2*9 + 7,9*6)*1,2*3,57*4 +

+ (30,8*14 + 7,3*24)*0,33 + (33,2*6 + 7,9*2)*0,54 +

+ (28,8*8,5 + 6,9*10)*0,6] = 8923 руб.

Затраты на техобслуживание и ремонт устройств с ЧПУ.

S^н_>ру>= 300 руб.

Затраты, связанные с эксплуатацией режущего инструмента.

И = С_{>ср
эк и}>*t_>o>, где

С_{>ср
эк и}>– средняя стоимость эксплуатации металлорежущего инструмента за 1 станко-мин.;

t_>o>– основное время, мин.

И = 50*99,46 = 4973 руб.

Амортизация и содержание площади.

А_>пл>= П*S*К_>зо> , где

S – площадь участка, м².

А^н_>пл>= 44*[4,63*0,67 + 5*0,14 + 11,7*0,6 + 2,73*0,52 + 3*2*1,21 +

+ 1,51*4*3,57 + (20,8 + 1,23)*0,33 + 0,4*0,54 + 12,4*0,6] =

= 2464 руб.

Себестоимость изготовления и ремонта деталей компрессора.

С = S_>ом>+ l_>0>+ l_>в>+ А_>0>+ S_>пр>+ S_>у>+ S_>э>+ S_>р>+ S_>ру>+ И + А_>пл>;

С^н= 115584 + 969369 + 80573 + 3422 + 878 + 55 + 1320184 +

+ 8923 + 300 + 4973 + 2463 = 2506724 руб.; [см. табл. 5.1.]

С^б= 24360000 руб.

Годовой экономический эффект.

Э = (С_>1>+ Е_>н>*К_>1>) - (С_>2>+ Е_>н>*К_>2>);

С_>1> и С_>2> – себестоимость годового выпуска деталей по базовой и новой технологии, руб.;

К_>1> и К_>2> – капитальные вложения по базовой и новой технологии, руб.;

Е_>н> – нормативный коэффициент эффективности капиталовложений (Е_>н>= 0,2).

Э = 24360000 - (2506724 + 0,2*436123) = 21766051 руб.

Срок окупаемости капиталовложений.

Т_>0>= К_>доп>/Э_>>= 2065177/21766051 = 0,1 года.

Экономические показатели проектируемого техпроцесса изготовления и ремонта деталей компрессора.

Таблица 5.1.

Наименование

показателей

Единица измерения

Проектируемый техпроцесс

Годовой выпуск компрессоров

Кап. вложения, всего, в том числе стоимость

А) оборудования,

Б) здания, занимаемого

оборудованием,

В) приспособлений,

Г) подготовки программы

шт.

руб.

1015

436000

314000

120000

2000

200

Себестоимость годового выпуска деталей по статьям затрат,

всего в том числе:

а) материал,

б) зарплата,

в) аморт. оборудования,

г) аморт. и ремонт приспособлений,

д) износ и содержание УП,

е) ремонт оборудования,

ж) техобслуживание и ремонт устройств ЧПУ,

з)реж. инструмент,

и) аморт. и содержание площадей,

к)силовая и технологическая электроэнергия

руб.

2507000

115600

970000

3400

900

9000

300

5000

2500

1320000

3. Технико-экономические показатели проектируемого цеха.

А) Смета затрат на оборудование.

N	наименование оборудования	тип, модель оборуд.	габ. ДШ	мощн. кВт	потр.кол. шт.	общ.уст.мощн. кВт	отп.цена ед.обор. тыс руб.	перв. ст. обор. тыс. руб.
1	Плоско-шлифовальный станок	3П756Л	2350 1970	11	1	11	30	30
2	Вертикально-фрезерный станок	6М81Ш	2020 2480	4,5	1	4,5	32	32
3	Токарно-винторезный станок	1К62	2620 1170	7,5	2	15	8,9	17,8
1А64	5830 2000	17	1	17	11,76	11,7
4	Хонинговаль- Ный станок	3Б833	1750 1560	2,8	1	2,8	10	10
5	Вертикально- расточной станок	2Е78Л	1250 1260	2,2	4	8,8	16	56
6	Горизонтально-расточной станок	2620ГФ1	5710 3650	20,8	1	20,8	12,9	12,9
7	Вертикально-сверлильный станок	2Н112П	800 500	0,6	1	0,6	14,6	14,6
8	Кругло- шлифовальный станок	3А164Б	4850 2550	13	1	13	25	25
9	Вертикально-фрезерный станок	6Р12	2305 1950	7,5	1	7,5	14,2	14,2
10	Моечный стенд		2225 1775	0,76	1	0,76	3,08	3,08
11	Стенд для выпрессовки колен. вала		2350 1870		1		0,92	0,92

Б) Расчет затрат на материалы, энергию, инструменты.

Затраты на основные материалы.

Затраты на основные материалы М по одному изделию равны

М = К_>тз*>(ⁿ_>1>m_>м>*Ц_>м>+ ^р_>1>Ц_>пф>) - ^r_>1>m_>0>Ц_>0>, руб/шт, где

К_>тз> – коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы;

n – число позиций в номенклатуре основных материалов, входящих в изделие; m_>м> – норма расхода основного материала на единицу продукции, кг;

Ц_>м> – оптово-отпускная цена единицы основного материала, руб/кг;

р – число позиций в номенклатуре покупных изделий и полуфабрикатов, входящих в изделие;

Ц_>пф> – оптово-отпускная цена покупного изделия и полуфабриката, руб/шт;

m_>0> – норма реализуемых отходов на единицу продукции, кг;

Ц_>0> – оптовая цена единицы отходов, руб/кг; r – число позиций в номенклатуре отходов.

М = 10 руб.

Потребность во вспомогательных материалах.

W_>вм>= ⁿ_>1>S_>вм>_>i>*t_>шт>_>i>, руб., где

S_>вм>_>i> – расходы на вспомогательные материалы, потребные на 1 час работы машины, руб/час;

t_>шт>_>i> – норма штучного времени на обработку изделия на данном оборудовании, час;

n – число единиц оборудования.

S_>вм>= К_>п>*_>вм>*R_>м>

К_>п> – коэффициент, учитывающий тип производства (для м/с – 0,85);

R_>м> - категория сложности механической части машин.

W_>вм>= 0,85*(0,22*24*19,1 + 0,22*14*4,04 + 0,28*11*68,3 + 0,22*11*14,6 +

+ 0,28*11*2*39,14 + 0,22*9*4*101 + 0,24*14*18,9 + 0,22*6*15,4 +

+ 0,24*8,5*16,9)/60 = 22 руб.

Затраты на электроэнергию.

W_>с>= N_>уст>*F_>эф>*_>з>*К_>од>/(_>с>*_>м>), кВт*ч, где

N_>уст> – установленная мощность электродвигателей всего оборудования, кВт;

F_>эф> – эффективный годовой фонд времени работы единицы оборудования (с учетом сменности и потерь), ч;

_>з> – средний коэффициент загрузки оборудования по участку;

К_>од> – коэффициент одновременности работы оборудования

(для станков 0,60,7);

_>с> – коэффициент, учитывающий потери в сети (0,96);

_>м> – КПД для моторов (0,900,95).

W_>с>= 101,76*2000*0,68*0,65/(0,96*0,93) = 100757 кВт*ч.

Затраты на электроэнергию (силовую):

S_>э>= W_>с>*Ц_>э>= 100757*0,35 = 35265 руб.;

Расход электроэнергии для освещения:

W_>0>= 1,05*W_>у>*t*V/1000 , где

W_>у> – удельный расход электроэнергии на освещение;

t – продолжительность освещения в год, ч;

V – площадь цеха, м².

W_>0>= 1,05*15*2400*6658/1000 = 251672 кВт*ч;

Годовые затраты на освещение

S_>осв>= W_>0>*Ц_>0>= 251672*0,35 = 88085 руб.;

Затраты на воздух.

S_>возд>= в*F_>эф>*n*_>з>*(1+/100)*С_>возд> , где

в – норма расхода сжатого воздуха за 1 час работы;

F_>эф> – эффективный годовой фонд; n – количество однородных единиц оборудования, потребляющих сжатый воздух (1015 %);

 - коэффициент потерь воздуха (5 %);

С_>возд> – цена 1м³ воздуха.

S_>возд>= 1*2000*6*0,68*(1+5/100)*1,4 = 11995 руб.;

Затраты на воду.

Q_>ох
л>= q_>0>*F_>эф>*n*_>з>/1000, м³, где

q_>0> – норма расхода воды для охлаждающих смесей на 1 станок в час;

n – число станков.

Q_>охл>= 0,6*13*0,68*2000/1000 = 10,6 м³.

Для бытовых нужд.

Q_>быт>= q_>н>*F*К/1000,м³, где

q_>н> – норма расхода воды в смену;

F – количество рабочих дней в году;

К – общее количество работающих.

Q_>быт>= 12*171*253/1000 = 519 м³;

Годовые затраты на воду (охлаждение и бытовые нужды).

S_>вод>= (Q_>охл>+Q_>быт>)*Ц_>вод>= (10,6 + 519)*0,06*3,5 = 111 руб.

Затраты на пар.

S_>пар>= W_>пар>*Ц_>пар>;

W_>пар>= Н_>п>*Ф_>0>*V/(i*1000), где

Н_>п> – удельный расход тепла ккал*ч на 1м³;

Ф_>0> – число часов отпительного сезона (4320);

V – объем здания, м³;

i – теплота испарения, 540 ккал/кг.

W_>пар>= Н_>п>*Ф_>0>*V/(i*1000) = 15*4320*74649,6/(540*1000) = 8958 т;

S_>пар>= 8958*4*3,5 = 125411 руб.

В) Расчет годового фонда заработной платы и состава работающих.

Численность рабочих-станочников.

R_>ст> = 46 чел. (см. ранее);

Годовой фонд основной зарплаты производственных рабочих:

Ф_>осн>= 969369 руб. (смотри ранее);

Годовой фонд зарплаты вспомогательных рабочих:

Ф_>всп>= 80573 руб. (смотри ранее);

Годовой фонд зарплаты ИТР:

Ф_>ИТР>= Ф_>осн>*0,15 = 969369*0,15 = 145405 руб.;

Г) Определение цеховых расходов.

N	Наименование статей расходов	Сумма в руб.
1	1.Расходы, связанные с работой оборудования: (энергия и вода для производственных целей) а) затраты на силовую энергию; б) затраты на сжатый воздух; в) затраты на воду; г) затраты на пар.	35300 12000 111 125000
2	Вспомогательные материалы:	22
3	Основная зарплата: - производственных рабочих, - вспомогательных рабочих.	970000 80600
4	Амортизационные отчисления: а) основное оборудование; б) приспособления.	3400 900
5	Содержание оборудования: (0,5 %)	17
6	Текущий ремонт: а) оборудования; б) устройств с ЧПУ; в) приспособлений (5% от ст. обор.)	9000 300 171
1	2.Общецеховые расходы: дополн. зарплата производственных рабочих (18-25 %);	194000
2	дополн. зарплата вспомогательных рабочих (15-20 %);	16000
3	основная зарплата ИТР;	145400
4	содержание зданий и сооружений: а) электроэнергия для освещения; б) пар для отопления; в) вода на бытовые нужды.	34300 125000 111
5	Амортизационные отчисления: а) здания и сооружения; б) техоснастка и инвентарь.	2500 900

Технико-экономические показатели цеха:

N	Наименование показателей	Ед. измерения	Показатели
1 2	1.Основные данные. Годовой выпуск продукции. Состав работающих цеха. Всего работающих, в том числе а) производственных рабочих б) вспомогательных рабочих в) ИТР и СКП г) МОП	шт.; руб. человек человек человек человек	1015; 2943000 171 121 28 14 6
3	Общая площадь цеха	кв м	10368
4	Количество единиц оборудования, в том числе металлорежущих станков	шт шт	55 47
5	Установленная мощность эл.привода.	кВт	101,76
6	Капитальные вложения в основные производственные фонды. Всего а) здания и сооружения б) оборудование в) инструмент и инвентарь	руб. руб. руб. руб.	436000 120000 314000 7000
1	2.технико-экономические показатели годовой выпуск продукции на а) 1 работающего б) 1 рабочего в) 1 руб. основных производ. фондов г) 1 кв. м производственной площади д) единицу оборудования	руб. руб. руб. руб. руб.	17200 24300 0,7 300 54000
2	Структура основных производ. фондов: а) здания и сооружения б) оборудование в) инструмент и инвентарь	% % %	27,52 71,99 0,49
3	Структура работающих. а) кол-во вспом. рабочих к производ. б) кол-во ИТР, служащих и МОП к общему кол-ву рабочих	% %	16,4 11,7
4	Трудоемкость ремонта	нормо*час	5,97
5	Себестоимость единицы продукции	руб.	2900

Выводы:

В условиях интенсификации машиностроительного производства и увеличения удельного веса сложных изделий, особое значение приобретает проблема поддержания их в постоянной эксплутационной готовности, зависящей как от условий изготовления, так технического обслуживания и ремонта.

Технология производства наряду с обеспечением высокого качества, производительности и низких затрат в производстве изделий, должна обеспечивать такие же показатели и в условиях эксплуатации. Опыт работы изделий показывает, что все этапы жизненного цикла изделия, начиная от разработки конструкций, проектирования технологических процессов, изготовления, технического обслуживания и ремонта, взаимосвязаны. Общая структура взаимосвязи представлена на листе 10 . Входным сигналом системы является поток заказов, который после принятия решений управления, организации поступает на вход подсистемы конструкторской подготовки, в которой осуществляется анализ технологичности изделий с точки зрения ремонтопригодности. Далее информация поступает в подсистему технологической подготовки. Здесь решаются вопросы анализа имеющихся дефектов, их устранение, расчет затрат на изготовление и ремонт, их сопоставление и выбор вариантов. Выходом подсистемы является конкретное изделие, поступающее в эксплуатацию.

В связи с тем, что разработка каждого этапа требует больших трудовых затрат, материалов, оборудования, организационных мероприятий, возникает необходимость в их расчетах и их сопоставлениях.

Особенно актуальным является выявление взаимосвязи изготовления и ремонта, а также целесообразности этих работ. В общем виде эта взаимосвязь представлена на листе 10, из которого видно, что кривая стоимости ремонта и кривая стоимости изготовления нового изделия с течением времени пересекаются в точке А, что указывает на равенство стоимости работ. Выбор изготовления или ремонта будет зависеть от затрат на эти работы и цены нового изделия. Далее, если затраты на ремонт больше (точка А), следует изготавливать изделие. Если затраты на ремонт меньше (точка А), изделие следует ремонтировать. Если изделие снято с производства, но продолжает эксплуатироваться, его необходимо ремонтировать независимо от затрат.

Различные технологические процессы восстановления деталей, узлов компрессоров, а также организация ремонтных работ обуславливают их стоимость, что вызывает необходимость их сопостановления и выбора наиболее оптимального и дешевого способа ремонта. Кроме того, стоимость ремонтных работ может оказаться намного выше стоимости изготовления нового компрессора и целесообразность ремонта вообще может оказаться сомнительной. Выбор оптимального варианта ремонта зависит также от того, находятся данные компрессоры в производстве или сняты с производства, но еще эксплуатируются.

Задачей экономического анализа является сопоставление различных вариантов ремонта и выбор наиболее эффективного. Для компрессоров, не снятых с производства, расчет показателей проводят с целью выбора такого способа ремонта, стоимость которого не превышала бы стоимости изготовления нового компрессора. При ремонте компрессоров, снятых с производства, но находящихся в эксплуатации, особенно актуальна задача проведения ремонта в кратчайшие сроки с минимальными затратами труда и материалов.[5].

Исследование взаимосвязи изготовления и эксплуатации компрессоров. На основе анализа затрат на изготовление и ремонт выбрать метод ремонта.

Технология производства наряду с обеспечением высокого качества, производительности и низких затрат в производстве изделий, должна обеспечивать такие же показатели и в условиях эксплуатации. Опыт работы изделий показывает, что все этапы жизненного цикла изделия, начиная от разработки конструкций, проектирования технологических процессов, изготовления, технического обслуживания и ремонта, взаимосвязаны. Общая структура взаимосвязи представлена на листе 10. Входным сигналом системы является поток заказов, который после принятия решений управления, организации поступает на вход подсистемы конструкторской подготовки, в которой осуществляется анализ технологичности изделий с точки зрения ремонтопригодности. Далее информация поступает в подсистему технологической подготовки. Здесь решаются вопросы анализа имеющихся дефектов, их устранение, расчет затрат на изготовление и ремонт, их сопоставление и выбор вариантов. Выходом подсистемы является конкретное изделие, поступающее в эксплуатацию.

Годовой экономический эффект рассчитывают на годовой объем ремонтируемых деталей, узлов, изделий и определяют по формуле:

Э = (С1+К1)*В2/В1 – (С2+К2) , (*)

где С1, С2 – себестоимость годового выпуска деталей или ремонта изделий по сравниваемым вариантам, у.е.;

К1, К2 – капитальные вложения по сравниваемым вариантам ремонта, у.е.;

В1, В2 – годовой объем ремонтируемых изделий, шт., по сравниваемым вариантам;

(С1+К1) и (С2+К2) – суммарные затраты на годовой ремонт деталей по сравниваемым вариантам, у.е..

По формуле (*) расчет ведут в случае применения более совершенной организации ремонта деталей, например запасных частей, изготовляемых на централизованных базах и позволяющих значительно увеличить годовой объем ремонта деталей по сравнению с ремонтом их на месте эксплуатации.

Годовой экономический эффект можно рассчитать по удельным затратам по формуле:

Э = [(С1+К1) – (С2+К2)]*В, (**)

где С1, С2 – себестоимость ремонта одной детали. по сравниваемым вариантам, у.е.;

К1, К2 – удельные капитальные вложения по сравниваемым вариантам технологии ремонта, приходящиеся на одну деталь, у.е.;

(С1+К1) и (С2+К2) - суммарные затраты на одну деталь по сравниваемым вариантам, у.е..

По формуле (**) сравнение следует производить тогда, когда объем ремонтируемых деталей по сравниваемым вариантам не изменяется.

Если проектируемый процесс ремонта обеспечивает повышение качества деталей по сравнению с деталями, бывшими в эксплуатации (например, увеличение износостойкости за счет нанесения покрытий), то годовой экономический эффект (Э) определяют с учетом экономического эффекта, получаемого в сфере эксплуатации изделий при использовании данных деталей, по формуле:

Э = [(С1+К1)*Т1/Т2 - (С2+К2)]*В, (***)

где Т1 и Т2 – сроки службы изделий до ремонта и после ремонта (можно вместо срока службы взять увеличение износостойкости деталей за счет нанесения покрытий).

По формулам (*), (**), (***) экономический эффект рассчитывают в том случае, если ремонтные работы требуют значительных капитальных вложений. Например: использование установки для плазменного напыления, систем технической диагностики при техническом обслуживании изделия, дополнительных испытательных стендов, занимающих значительные площади, специальных установок для снятия заусенцев и т. п.. В дополнение к годовому экономическому эффекту целесообразно при наличии дополнительных капитальных вложений определить срок их окупаемости (То), который рассчитывается по формуле:

То = Кдоп/Э = (К1 - К2)/(С1 - С2)*В,

где Кдоп – дополнительные капитальные вложения, необходимые для проведения ремонтных работ, у.е.. Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений должен стремиться к нулю, так как чем меньше времени мы потратим на возвращение вложенных средств, тем больше будет прибыль.

Если при ремонтных работах дополнительные средства не требуются, то экономичность различных вариантов ремонта оценивают годовой экономией на снижении себестоимости деталей, узлов и изделий:

Э = (С1 - С2)*В,

Расчет составляющих годового экономического эффекта.

Капитальные вложения (К), необходимые для проведения ремонтных работ, включают

К = Коб + Кпл + Ксб + Кпр + Ктп,

где Коб – балансовая стоимость оборудования, у.е ;

Кпл – стоимость здания, занимаемого оборудованием, у.е.; Ксб – стоимость служебно-бытовых объектов, у.е.;

Кпр – стоимость приспособлений, если она превышает 50 у.е.;

Ктп – затраты на техническую подготовку ремонтных работ.

Балансовую стоимость оборудования рассчитывают по формуле:

Кбо = *Ц*кзо,

где  - коэффициент, учитывающий затраты по доставке и монтажу оборудования (для металлорежущих станков  = 1,12);

Ц – оптовая цена единицы оборудования данного типоразмера, занятой выполнением данной операции, у.е.;

кзо – коэффициент занятости технологического оборудования данного типоразмера, занятого выполнением данной операции ремонта.

Оптовые цены на оборудование определяют по прейскурантам цен или по данным завода-изготовителя оборудования. Коэффициент занятости оборудования определяют по формуле:

Кзо = В*tш/Фо*кз*60,

Где В – годовой объем ремонтируемых деталей (изделий),шт.;

tшк – норма штучного времени на выполнение данный операции, мин/шт.;

Фо – действительный годовой фонд времени работы единицы оборудования, ч.; при односменной работе оборудования Фо = 2030 ч., при двухсменной – Фо = 4015 ч., при трехсменной – Фо = 5960 ч.; кз – коэффициент загрузки оборудования, для ремонтных цехов принимают 0,8-0,9.

При применении специального оборудования, предназначенного для выполнения одной операции ремонта, и невозможности использования оборудования для других операций кзо = 1.

Стоимость здания, занятого оборудованием, рассчитывают по формуле:

Кпл = Цпл*П**кзп,

где Цпл – средняя стоимость 1 м2 общей площади здания, у.е.;

П – площадь, ограниченная габаритами (длина*ширина) оборудования данного типоразмера, занятого выполнением операции,м2;

 - коэффициент, учитывающий дополнительную площадь, приходящуюся на оборудование данного типоразмера, занятого выполнением операции; кзп – коэффициент занятости площади при изготовлении и ремонте данной детали или выполнении другой операции (по величине равен кзо).

Стоимость служебно-бытовых объектов рассчитывают по формуле:

Ксб = Цпл.б*Пб*Ро,

где Цпл.б – стоимость 1 м2 служебно-бытовых помещений, у.е.;

Пб – площадь служебно-бытовых помещений, приходящаяся на одного рабочего, равна 7 м2;

Ро – численность рабочих.

Стоимость приспособлений, рассчитывают по формуле:

Кпр = Цпр*Nпр,

где Цпр – стоимость приспособления определенного типоразмера, используемого на данной операции, у.е.; Nпр – число приспособлений определенного типоразмера, используемых на данной операции, шт..

Стоимость специальных приспособлений определяют по данным завода, при их отсутствии – по укрупненным нормативам стоимости специальных приспособлений.

Стоимость универсальных приспособлений, как правило, входит в стоимость оборудования и поэтому отдельно не учитывается.

Затраты на техническую подготовку ремонтных работ (Ктп) включают расходы на:

проверку представителем ремонтного предприятия наличия технической и эксплутационной документации, заполненной за период эксплуатации, комплектности изделия;
подготовку запасных частей, вспомогательных материалов и инструментов, такелажного оборудования, подъемных механизмов, приспособлений;
проведение инструктажа ремонтных бригад;
разработку технологического процесса ремонта, восстановления деталей.

Технологический процесс ремонта включает:

определение дефектов деталей, заполнение дефектной ведомости на деталь;
разработку маршрута восстановления деталей;
определение характера организации ремонтных работ;
выбор технологических баз при ремонтных работах, расчет припусков на восстановление изношенных деталей, определение толщин наращиваемого слоя;
составление технической документации на ремонт деталей;
экономическое обоснование выбранного метода ремонта.

Эффективность восстановления элементов машины во многом зависит от организации ремонтной службы, ее специализации, что в свою очередь влияет на техническую подготовку ремонтных работ.

Экономический анализ восстановления деталей проводят путем сопоставления различных вариантов ремонта по технологической себестоимости, т. е. учитывая только изменяющиеся затраты в сравниваемых вариантах.

Себестоимость ремонта деталей включает следующие статьи затрат:

Срем = Мо + Зо + Зв + Ао + И + Ато + Л + Ро +П + Р,

где Мо – затраты на материалы, у.е./кг;

Зо – заработная плата основных рабочих, у.е.;

Л – затраты на технологическую энергию, у.е.; Зв – заработная плата вспомогательных рабочих, у.е.;

Ао – затраты на амортизацию оборудования, у.е.;

Ро – расходы на ремонт оборудования, использованного для восстановления деталей компрессоров, у.е.;

И – затраты, связанные с эксплуатацией режущего инструмента, у.е.; П – затраты на содержание и амортизацию производственных площадей, у.е.; Ато – затраты на амортизацию и ремонт приспособлений, у.е..

Затраты на материалы (Мо), расходуемые при восстановлении детали:

Мо = Цм*Gм*ктз – gо*Цо,

где Цм – цена за 1 кг материала или заготовки, у.е.;

Gм – масса материала или заготовки, кг;

ктз – коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы; gо – количество реализуемой стружки, кг, определяется:

gо = Gм – g ,

где g – масса готовой детали, кг; Цо – цена 1 кг стружки, у.е.;

ктз – принимают равным для материалов из черных металлов 1,04 – 1,08, для цветных и других материалов 1,02 – 1.

Заработная плата рабочих (основных и вспомогательных):

Зо = 1,167*Lч*tш,

где Lш – часовая тарифная ставка рабочего соответствующего разряда, у.е/ч;

tш – норма штучного времени на операцию, мин..

Затраты на технологическую энергию, расходуемую при восстановлении детали:

Л = Рэ*Цэ,

где Цэ – стоимость 1 кВт/ч электроэнергии, у.е.;

Рэ – расход энергии при восстановлении и механической обработке одной детали, кВт/ч:

Рэ = Nэ*Кп*n*Кзв*tшi*(1/дв),

где Nэ – мощность установленных электродвигателей, кВт;

Кп – коэффициент потерь в сети; n – коэффициент загрузки силовой установки по мощности;

Кзв – коэффициент использования силовой установки по времени;

tшi – норма времени, затрачиваемого на выполнение данной операции, мин.;

дв – КПД электродвигателя силовой установки, дв = 0,85-0,9.

При сварке, наплавке и металлизации затраты на технологическую энергию определяют по формуле:

Л = Рэ уд*Qэл* Цэ,

где Рэ уд – удельный расход электроэнергии наплавленного металла, кВт/ч*кг;

Qэл – масса расходуемого материала электродов при сварке или электронной проволоки при наплавке, кг.

Затраты на амортизацию оборудования определяются по формуле:

Ао = Кбо*а/100,

где а – норма амортизационных отчислений.

Затраты на амортизацию и ремонт приспособлений, используемых при ремонте компрессоров:

Ро = (1/Тпр + /100)*Цпр,

где Тпр – срок службы приспособлений, 2 года; для мало изнашиваемых приспособлений этот срок принимают 5 лет;

 - расходы на ремонт приспособлений (10-20 ).

Расходы на технологическую оснастку могут определяться в соответствии с классификацией приспособлений по группам сложности, по габаритам и нормативным данным предприятия.

Расходы на ремонт оборудования, используемого для восстановления деталей компрессора, обработки запасных частей:

Р = (Wрем м*Кмех + Wрем э*Кэ)*т*Кзо,

где Wрем м, Wрем э – нормативы годовых затрат на все виды ремонта (капитальный, средний, малый) и обслуживание механической и электрической части оборудования соответственно;

Кмех, Кэ – категории сложности ремонта механической и электрической части оборудования соответственно;

т – коэффициент, учитывающий класс точности ремонтируемого оборудования.

Затраты, связанные с эксплуатацией режущего инструмента:

И = Сср эк и*tо,

где Сср эк и – средняя стоимость эксплуатации металлорежущего инструмента за 1 станко-мин.; tо – основное время, мин..

Затраты на содержание и амортизацию производственных площадей:

П = П*П*Кзо?,

где П - норматив издержек, приходящихся на 1 м2 производственной площади, у.е.;

П – площадь, занимаемая оборудованием;

Ко - коэффициент, учитывающий добавочную площадь.

При расчете полной себестоимости восстановленной детали необходимо к технологической себестоимости прибавить цеховые и общезаводские расходы, которые берутся от суммы прямой и дополнительной зарплаты основных производственных рабочих.

Расчет ремонтного участка для ремонта поршневых воздушных и газовых компрессоров на базе 3П, выпускаемых Московским компрессорным заводом «Борец».

На предприятиях МИНХИМПРОМа эксплуатируются компрессоры 19 типоразмеров. Ежегодно в среднем ремонтируется от 300 до 1000 компрессоров. В связи с тем, что эти компрессоры сняты с производства, целесообразно проводить их ремонт на ремонтных участках завода-изготовителя. Для расчета участка в качестве изделия-представителя взят компрессор марки 3С5ГП30/8.

Число ремонтов и технических обслуживаний за ремонтный цикл:

техническое обслуживание (ТО) – 12,
текущий ремонт (ТР) – 6,
средний ремонт (С) – 3,
капитальный ремонт (К) – 1,
категория сложности – 8 единиц,

ремонтный цикл – 3,4 года.

Трудоемкость ремонта за ремонтный цикл определяется по формуле [8] стр.33:

Тр = (Ro*No + Rт*Nт + Rc*Nc + Rк)*К,

Тогда

Тр = (2,2*12 + 4*6 + 5*3 + 12)*8 = 619 чел-ч.

Среднегодовую трудоемкость ремонта одного компрессора:

Тср г = 619/3,4 = 182 чел-ч.

Тогда трудоемкость ремонта в течении года 300 компрессоров составит:

Тр = Тср г*В = 182*300 = 54600 чел-ч.

С учетом невыполнения норм трудоемкость снизится на величину 1,2 (коэффициент выполнения норм):

Тр к = Тр/Квн = 54600/1,2 чел-ч.

Т. к. ремонтный участок создается при заводе-изготовителе, то общая сборка компрессора, его испытание и окраска производятся в сборочном цехе завода.

Трудоемкость общей сборки от трудоемкости ремонта составляет, по данным завода «Борец», 20-25 или

45500*20/100 = 9100 чел-ч

Тогда трудоемкость ремонтных работ на ремонтном участке составит:

Тр у = 45500 – 9100 = 36400 чел-ч.

Ремонту и восстановлению подлежат следующие детали компрессора: цилиндры, гильзы, поршни, поршневые кольца, пальцы крейцкопфов, коленчатый вал и др..Для ремонта и восстановления перечисленных деталей в значительной степени используется металлорежущее оборудование.

Трудоемкость различных видов работ, исходя из данных завода, распределяется в процентном отношении к общей трудоемкости следующим образом:

разборка компрессора - 20,
очистка и мойка деталей - 6,
дефектация деталей - 15,
ремонт и восстановление на металлорежущем оборудовании - 40,
комплектование - 8,
сборка узлов, испытание отдельных деталей и узлов - 16.

Расчет общего количества металлорежущего и не металлорежущего оборудования производят по формуле:

Со = Тр у/Фо*Кз ср,

Тогда

Со = 36400/2070*0,8 = 21,9 единиц.

Принимаем Со = 22 единицы, где число металлорежущих станков составит – 9 единиц (40). Остальное оборудование в количестве 13 единиц составляют: различные стенды, верстаки, ванны для промывки и очистки деталей и узлов.

Число единиц оборудования, используемого на различных видах работ, выполняемых при ремонте, определяют в соответствии с соотношениями трудоемкости данных работ.

Тогда:

разборка компрессора – 4 единицы,
очистка и мойка – 1 единица,
дефектация деталей и контроль - 2 единицы,
комплектование - 1 единица,
сборка узлов - 3 единицы.

Число основных рабочих ремонтно-механического участка:

Р = Тр у/Фр,

где Фр – годовой фонд рабочего времени при двухсменной работе, ч.

Тогда

Р = 36400/1840 = 19,5 чел, принимаем 20 человек.

Из них число рабочих станочников – 8 человек (40).

Число рабочих, занятых на других видах работ, выполняемых при ремонте, определяют в соответствии с соотношениями трудоемкости данных работ:

разборка компрессора – 4 человека,
очистка и мойка – 1 человек,
дефектация деталей и контроль - 3 человека,
комплектование - 3 человека,
сборка узлов - 4 человека.

Число инженерно-технических работников составляет 6 от общего числа рабочих, т. е. 2 человека. Аналогично определяют число счетно-конторского (СКП) и младшего обслуживающего персонала (МОП), которое составляет по 3 от, общего числа рабочих, т. е. – по 1 человеку соответственно.

Всего работающих на участке ремонта 24 человека.

Площадь, занимаемую металлорежущим оборудованием, определяют:

Сст = Суд*С*,

где Суд, Суд - значение удельной площади, взято по данным завода.

Тогда

Сст = 12*8*3 = 288 м2

Площадь, занимаемую другим оборудованием, определим по формуле:

С = Суд*Р,

тогда площадь:

разборного участка – 20*4 = 80 м2,
моечного участка – 25*1 = 25 м2,
для дефектации и комплектования – 17*6 = 102 м2,
сборки и испытания – 28*4 = 112 м2.

Итого 319 м2.

Тогда

общая площадь 607 м2;
площадь складского хозяйства составляет 5 от общей площади, т. е. 30,35 м2;
площадь гардероба принимают равной 0,8 м2 на одного рабочего, следовательно 19,2 м2.

Выводы.

Расчет показал, что при объеме ремонта компрессоров 300 шт. в год целесообразно производить ремонт на участках или в отделениях по ремонту при отделе главного механика или в сборочном цехе.

Трудоемкость ремонта составила 36400 чел-ч в год.

Для выполнения работ необходимо 22 единицы оборудования, из них 8 металлорежущих станков.

Общее число основных рабочих 20 человек, из них 8 станочников и 12 слесарей сборщиков.

Всего работающих на участке – 24 человека.

Общая площадь участка 607 м2.

Все это есть на заводе-изготовителе, но при числе ремонтируемых компрессоров более 300 в год уже необходимо создание ремонтно-механического цеха. Т. к. потребуются большие площади и количество рабочих будет большим.

На этапе проектирования и расчета ремонтно-механического цеха целесообразно укрупнено определить стоимость ремонта и изготовления компрессора. Стоимость ремонта определяется по формуле:

Срем = (lч*L + lч*L*)*Тэкс/Тц,

где lч – часовая тарифная ставка рабочего, у.е.;

L – трудоемкость ремонта за ремонтный цикл, чел.-ч.;

 - процент накладных расходов (стоимость материалов, амортизация оборудования, оснастки – по данным предприятия, где осуществляется ремонт);

Тэкс – срок службы компрессора, годы; Тц – ремонтный цикл, годы.

Тогда

Срем = (0,5*619 + 0,4*619*150/100)*18/3,4 = 3599 у.е..

Стоимость изготовления компрессора определяется по формуле [8] стр. 33:

Си = 1141,16 + 0,92*Jн + 19,82*N + 1,27*G,

где N – потребляемая мощность, кВт;

G – масса, кг;

Jн – интегральный показатель назначения компрессора:

Jн = pн*W,

где pн – конечное давление, Мпа;

W – производительность, м3/мин.

тогда

Си = 1141,16 + 0,92*0,8*30 +19,82*159 + 1,27*3770 = 9102.52 у.е.

Из укрупненного расчета видно, что стоимость ремонта компрессора меньше стоимости его изготовления на 5503,52 у.е.. Значит, в данном случае, ремонтировать компрессор выгодно, тем более что они уже сняты с производства, но могут находится в эксплуатации еще более 10 лет.

Определив укрупненно экономическую целесообразность ремонта, следует переходить непосредственно к разработке технологического процесса ремонта и подробному нормированию операций.

Описание программы расчета стоимости ремонта изделия.

Инсталляция и удаление программы.

Программа требует для своей работы операционную систему “Windows 95” и нуждается в предварительной инсталляции. Перед установкой программы убедитесь в наличии свободных 20 мегабайт свободного пространства на диске. После этого запустите с первой инсталляционной дискеты программу “SETUP.EXE”. В диалоговом режиме укажите путь куда будет проинсталлирована программа “Seb Rem“, после чего начнется инсталляция. После запроса вставьте вторую инсталляционную дискету. Удалить программу из системы можно стандартным способом через “Панель управления“.

Для запуска “Seb Rem“ нажмите кнопку “Пуск“, в открывшемся меню выберите “Программы”, далее “Seb Rem“ и окончательно “Seb Rem“. Программа запустится, и вы сразу же можете приступить к расчету.

Основное окно программы имеет меню и область для ввода исходных данных.

В меню два элемента: “Файл” и “Вычислить”. Рассмотрим каждый из них:

“Файл” – обеспечивает загрузку и сохранение исходных данных;

“Вычислить” – запускает основной расчетный блок.

Ввод параметров системы для расчета.

В области для ввода данных вы можете задать основные расчетные параметры;

цена за 1 кг заготовки, у.е.;
масса заготовки, кг;
коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы;
масса готовой детали, кг;
цена 1 кг стружки, у.е.;
срок службы приспособлений, год;
процент расходов на ремонт приспособлений;
стоимость приспособлений, у.е.;
средняя стоимость эксплуатации инструмента за 1 мин., у.е.;
основное время, мин.;
годовой объем ремонтируемых изделий, шт.;
действительный годовой фонд работы единицы оборудования, ч.;
коэффициент загрузки оборудования;
нормы годовых затрат на ремонт механической части оборудования;
нормы годовых затрат на ремонт электрической части оборудования;
категория сложности механического ремонта;
категория сложности электрического ремонта;
класс точности ремонтируемого оборудования;
норматив издержек на 1 м2;
площадь, занимаемая оборудованием, м2;
стоимость 1 кВт электроэнергии, у.е.;
установленная мощность электродвигателей, кВт;
коэффициент потерь в сети;
коэффициент загрузки силовых установок по мощности;
коэффициент использования силовых установок по времени;
КПД двигателей силовой установки;
катодная плотность тока;
площадь покрываемой поверхности, м2;
рабочее напряжение, В;
удельный расход электроэнергии на наплавление металла;
масса расходуемого материала при сварке, кг;
коэффициент затрат по доставке оборудования;
цена оборудования одного типоразмера, у.е.;
средняя стоимость 1 м2 площади здания, у.е.;
площадь, занятая оборудованием, м2;
коэффициент, учитывающий дополнительную площадь;
коэффициент занятости площади;
стоимость 1 м2 служебных помещений, у.е.;
площадь бытовых помещений на 1 рабочего, м2;
численность рабочих (основных и вспомогательных), чел.;
затраты на технологическую подготовку ремонтных работ, у.е.;
количество приспособлений, шт.

Результат расчета.

Результат расчета представляется в виде текстового файла, который можно вывести на печать либо сохранить на диске. В результате расчета определяются следующие величины:

себестоимость ремонта детали, проектируемый вариант;
капитальные вложения, проектируемый вариант;
себестоимость изготовления детали, базовый вариант;
капитальные вложения, базовый вариант;
срок службы изделия до ремонта;
срок службы изделия после ремонта;
затраты на материалы;
затраты на ремонт приспособлений;
затраты на эксплуатацию режущего инструмента;
заработная плата рабочих;
коэффициент занятости оборудования;
затраты на производственные площади;
затраты на технологическую энергию;
балансовая стоимость оборудования;
стоимость служебных объектов;
стоимость приспособлений;
годовой экономический эффект;
срок окупаемости.

После расчета можно сохранить на диске введенные начальные условия, задать другие и повторить расчет или просто выйти из программы.

Краткое описание и принцип работы приспособления для фрезерования замка поршневых колец .

Прорезание замка поршневых колец выполняют на горизонтально-фрезерном станке прорезной дисковой фрезой. Заготовку закрепляют в специальном приспособлении.

Корпус приспособления __ прикрепляется к столу станка, фиксируясь на нем с помощью шпонок __. Установка стола с приспособлением относительно фрезы в направлении поперечной подачи происходит с помощью щупа, вводимого между фрезой и краем прорези в упоре __.

Перед загрузкой приспособления съемная шайба __ снята со штока __, который вместе с поршнем __ пневматического цилиндра занимает крайнее правое положение.

Заготовки ставят на опоры __ и __.Затем на шток надевают съемную шайбу и сжатый воздух поворотом рукоятки __ распределительного крана подается в пространство справа от поршня, благодаря чему и зажимается вся партия заготовок. Затем включается продольная подача и производится прорезание замка.

Расчет основных параметров пневматического привода приспособления для фрезеровани замка поршневых колец.

Величину окружной силы резания при фрезеровании рассчитывают по формуле:

Р_>z> = (C_>р>*t^xp*S^yp*B^up*z/D^gp*n^wp)*K_>p>,Н

Где значения постоянной C_>р> и показателей степени приведены в [6] табл. 41;

поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала K_>p>= 1,21 (из расчета режима резания);

t – глубина фрезерования, мм;

S – подача при фрезеровании, мм/об;

В – ширина фрезеруемого паза, мм;

z – число зубьев фрезы;

D – диаметр фрезы, мм;

n – число оборотов, об/мин.

Тогда

Р_>z> = (30*10^0,83*0,2^0,65* 8¹* 18)/80^0,83*800⁰)*1,21 = 10,85 Н.

Усилие на штоке, обеспечивающее зажим заготовок

Q  (*(D²- d²)/4)*p*, отсюда найдем D ,мм.

Здесь d – диаметр штока, мм, выбирается;

p – давление подаваемого воздуха, обычно p = 0,4…0,6 Мпа;

 - коэффициент полезного действия, учитывающий потери на трение, 0,92.

Q = 2*k*P_>z>*D_>дет>/D_>1>*f, где

k = 1,5…2,5; D_>дет>– диаметр устанавливаемой детали, мм;

D_>1>– диаметр прижимной шайбы, мм, выбирается из конструкторских соображений;

f = 0,1…0,15.

P_>x>, P_>y>, P_>h>, P_>v> – составляющие силы резания при попутном фрезеровании дисковой фрезой, см. [4] стр. 292, табл. 42

P_>x> = 0,17*P_>z> = 0,17*10,85 = 1,9 Н;

P_>y> = 0,5* P_>z> = 0,5*10,85 = 5,4 Н;

P_>h> = 0,85* P_>z> = 0,85*10,85 = 9,2 Н;

P_>v> = 0,8* P_>z> = 0,8*10,85 = 8,68 Н;

P = P²_>z> + P²_>x> + P²_>y>+ P²_>h> + P²_>v> = 117,7 + 3,61 + 29,16 + 84,64 + 75,34 = = 17,62 Н

Тогда

Q = 2*2,5*17,62*300/80*0,1 = 3303,7 Н.

D²  (4*Q/p**) + d²= (4*3303,7/0,4*0,92*3,14) + 32²= 12460,2 мм²

D  111,6 мм., берем из нормального ряда пневмоцилиндров D = 125 мм.

Время срабатывания зависит от проходного сечения крана f. Обычно t = 0,1…0,2 секунды.

Краткое описание и принцип работы центросместителя .

Отсутствие общей оси цилиндрических поверхностей коренных и шатунных шеек требует применения при обработке последних специальных приспособлений  центросместителей.

Центросместитель выполнен в виде жесткого корпуса __ с центральным отверстием диаметром, равным диаметру коренной шейки вала. Коренная шейка устанавливается в центросместитель с небольшим зазором. В вертикальной плоскости симметрии центросместителя на расстоянии от центра отверстия, равном расстоянию между осями коренных и шатунных шеек, имеются два параллельных отверстия. В отверстиях установлены пробки __ и __ с выполненными в них центровыми гнездами. Фиксация коленчатого вала в отверстии центросместителя производится помощью двух самоустанавливающихся, подпружиненных ползунов __ и __, которые стопорятся винтами __. Дополнительное усилие закрепления вала обеспечивается при затяжке гайки __. При обработке шатунных шеек базирование вала с центросместителем производится в зависимости от обрабатываемой шейки по одному из гнезд __ и __.

Краткое описание и принцип работы стенда для выпрессовки коленчатого вала .

Для выпрессовки коленчатого вала применяется специальный гидрофицированный стенд.

Стенд состоит из рамы __, на которую с помощью электрокара устанавливается база компрессора. Закрепляется база замками __. Затем гидроцилиндр __ переворачивает базу компрессора на 90 и устанавливает на опору __. Храповой механизм с помощью троса фиксирует компрессор на опоре. Через втулку __, установленную на выходном конце коленчатого вала, гидроцилиндр __ медленно выдавливает коленчатый вал компрессора. Электроталь поднимает вал за ухо __ и транспортирует к месту дальнейшей разборки.

Конструкторская часть.

Список литературы.

Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3 т. Т 1. М. :Машиностроение.1985.496 с., ил.
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3 т. Т 3 М. :Машиностроение.1985.560 с., ил.
Выполнение организационно-экономической части дипломных проектов технологического профиля. Часть 1 / Под редакцией Грачевой К. А., М.: МГТУ. 1992.
Выполнение организационно-экономической части дипломных проектов технологического профиля. Часть 2 / Под редакцией Грачевой К. А., М.: МГТУ. 1992.
Методические указания по экономическому обоснованию технологических процессов механической обработки в курсовом и дипломном проектировании. Ястребова Н. А., Застрожнова Н. Н., М.: МГТУ. 1992.
Методика разработки организационно-экономической части дипломных проектов по специальности “Механические и механосборочные цеха”/ Под ред. Грачевой К. А., М.: МГТУ. 1972.
Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного при работе на металлорежущих станках. Мелкосерийное и единичное производство. Дифференцированные, изд. 4-ое, М.: Машиностроение. 1974. 160 с.
Обработка металлов резанием. Справочник технолога. /Под ред. Панова А. А., М.: Машиностроение. 1988.
Охрана труда в машиностроении: Учебник для машиностроительных вузов /Е. Я. Юдин, С. В. Белов, С. К. Баланцев и др.; под ред. Е. Я. Юдина, С. В. Белова, изд. 2-ое, перераб. и доп. – М.: Машиностроение. 1983. 432 с., ил.
Справочник технолога-машиностроителя: В 2 т. Т 1.Под ред.Косиловой А. Г., Мещерякова Р. К., изд. 4-ое, М. :Машиностроение. 1985. 655 с., ил.
Справочник технолога-машиностроителя: В 2 т. Т 2.Под ред.Косиловой А. Г., Мещерякова Р. К., изд. 4-ое, М. :Машиностроение. 1985. 495 с., ил.
Технология машиностроения: В 2 т. Т. 1. Основы технологии машиностроения: Учебник для вузов /В. М. Бурцев, А. С. Васильев, А. М. Дальский и др.; Под ред. А. М. Дальского. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1997. – 564 с., ил.
Технология машиностроения: В 2 т. Т. 2. Производство машин: Учебник для вузов /В. М. Бурцев, А. С. Васильев, О. М. Деев и др.; Под ред. Г. Н. Мельникова. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1998. – 640 с., ил.
Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении. Косилова А. Г., мещеряков Р. К., калинин М. А., М.: Машиностроение. 1976.
Ястребова Н.А., Кондаков А.И., Спектор Б.А. Техническое обслуживание и ремонт компрессоров, М.:Машиностроение. 1991. 240 с., ил.
Ястребова Н.А., Кондаков А.И., Лубенец В.Д., Виноградов А.Н. Технология компрессоростроения, М.:Машиностроение. 1987.335 с., ил.

Организационно-экономический расчёт.

Консультант: Одинцова Л. А.

Исследовательская часть.

Охрана труда и охрана окружающей среды.

В данном проекте спроектирован цех для ремонта поршневых компрессоров. Основной материал обработки серый чугун марок СЧ 21, 24 ГОСТ 1412-79.

Для ремонта компрессоров применяется различное оборудование: токарные, круглошлифовальные, плоскошлифовальные, фрезерные, сверлильные станки, а также специальные приспособления: установка для вибронаплавки, для шлифования коренных и шатунных шеек коленчатого вала, для заливки баббитом дисковых поршней, стенды для запрессовки и выпрессовки различных деталей компрессора, моечный агрегат.

При выполнении рассматриваемых технологических процессов, как и вообще любых технологических процессов, имеется вероятность производственного травматизма. Это связано со следующими производственными факторами:

поражение плохо закрепленной деталью, инструментом или движущимися частями станка;
поражение металлической стружкой;
поражение электрическим током;
поражение кожного покрова в результате попадания на него СОЖ;
поражение дыхательных путей СОЖ иметаллической пылью в результате плохой вентиляции;
недостаточная освещенность рабочего места.

Рассмотрим мероприятия, проводимые для уменьшения влияния перечисленных факторов на здоровье рабочих, занятых в производстве.

Производственное оборудование, используемое при обработке резанием, соответствует требованиям ГОСТ 12.2.003-74 и ГОСТ 12.2.009-80, что существенно уменьшает возможность пораженияя рабочих, связанную со вторым пунктом перечисленных факторов. Требования безопасности выполняются на протяжении всего технологического процесса, включая операции технологического контроля, транспортировку, складирование и уборки технологических отходов производства.

Особое внимание уделяется защитным устройствам. Зубчатые, ременные, цепные передачи, расплоложенные вне корпусов станков представляют собой опасность травмирования. Поэтому предусмотрены сплошные ограждения и ограждения из сетки.

Установка обрабатываемых заготовок и снятие готовых деталей во время работы оборудования не допускается. Для транспортировки заготовок и готовых деталей, в виду больших габаритов, осуществляется электроталями требуемой грузоподъемности.

Все станки токарной группы имеют защитные экраны. В планшайбах токарных станков предусмотрены ограничители, не допускающие вылета зажимных устройств с вращающихся планшайб.

В вертикально-сверлильных станках предусмотрены съемные щитки. Время до остановки шпинделя (без инструмента) после его выключения не превышает 6 секунд.

Все станки шлифовальной группы имеют защитные экраны, ограждающие зону обработки и защищающие станочника от отлетающей стружки (шлама), СОЖ, разлета осколков круга (в случае его разрыва), а также не допускают загязнения пола СОЖ.

В рассматриваемом технологическом процессе при обработке резанием образуется стружка скалывания. Она образуется при обработке резанием чугуна.

Стружку от металлорежущих станков и с рабочих мест удаляют по мере ее образования в специальные контейнеры. Стружка, загрязненная маслом и СОЖ, собирается в бункеры с двойным дном для частичной очистки стружки и для сбора отработанной СОЖ. Для дальнейшего использования стружку прессуют в брикеты.

В ремонтном цехе не предусмотрена централизованная подача СОЖ. Она подается непосредственно на станки

В данных технологических процессах для обработки применяют эмульсолы: Укринол-1 и водорастворимую эмульсию 1,5-3. Применяемые СОЖ имеют разрешение Министерства здравоохранения России. Жидкость подается на заднюю поверхность инструмента методом распыления в соответствии с техническими требованиями 542-85 от 04.08.1985 г. утвержденными Министерством здравоохранения России. Антимикробная защита СОЖ производится добавлением бактерицидных присадок и периодической пастеризацией, которая производится нагреванием до 75-80С, кратковременной выдержкой и последующим охлаждением в регенераторе или охладителе до рабочей температуры. Периодичность замены СОЖ устанавливается по результатам контроля ее содержания не реже одного раза в 3 месяца. Очистку емкостей для приготовления СОЖ и систем подачи проводят 1 раз в 3 месяца. Отработанные СОЖ собираются в специальные емкости. Водную и маслянную фазу используют в качестве компонентов для приготовления эмульсий.

На тех станках, где обработка идет без охлаждающей жидкости, имеются пылестружкоотсасывающие установки. Отсасывающие установки обеспечивают очистку воздуха, удовлетворяющую требованиям ГОСТ 12.1.005-83. Для станков шлифовальной группы это требование обязательно при работе и правке шлифовального круга.

Для обеспечения чистоты воздуха и заданных метероологических условий для физических работ средней тяжести с энергозатратами до 172-293 Дж/с (150-250 ккал/ч) в помещении цеха предусмотрена общеобменная приточно-вытяжная механическая вентиляция. Помещения для приготовления и хранения бактерицидов для СОЖ, оборудованы местной вытяжной вентиляцией.

Для очистки приточного атмосферного воздуха от различных частиц и пыли применяется циклон.

Для очистки вентиляционных выбросов применяют масляный фильтр.

Для снятия статического электричества пылеприемники и воздуховоды вентиляционных установок имеют заземление. В соответствии с требованиями СН и П2-33-75 ворота, двери и технологические проемы оборудованы воздушными и воздушно-тепловыми завесами.

Для локализации мелкой пыли, стружки и аэрозолей СОЖ, образующихся при обработке резанием и для того, чтобы исключить их выброс в атмосферу, установлены низкоскоростные туманоулавители Н-200.

Для обеспечения безопасных условий труда необходимо обеспечить достаточное освещение. Естественное и искуственное освещение цеха соответствует требованиям СН и П 23.05-95. Коэффициент естественной освещенности на рабочих поверхностях при верхнем и боковом освещении к.е.о.=4,2. При искусственном освещении в цехе применяется система комбинированного освещения (общее и местное), обеспечивающая на рабочих местах освещенность 200 лк.

Для общего освещения используются дуговые ртутные лампы (ДРЛ), для местного – светильники с непросвечивающими отражателями и защитным углом 30, установленные на металлорежущих станках. Освещенность в рабочей зоне принимает значения, указанные в таблице 1.

к.е.о.,, при освещении	освещенность, лк, при искусственном освещении (комбинированном)
естественном	совмещенном
при верхнем или верхнем и боковом	при верхнем или верхнем и боковом	общее и местное	общее
7	4,2	2000	200
при боковом освещении	при боковом освещении
2,5	1,5

Предусмотрены меры по ограждению отраженной блесткости в соответствии со СН и П 23.05-95.

Октавные уровни звукового давления и корректированного уровня звука не превышают величин, установленных действующими стандартными нормами и ГОСТ 12.1.003-83.

Уровень вибрации, возникающий на рабочем месте, при работе станка не превышает значений указанных в таблице 2. (ГОСТ 12.1.012-90)

Среднегеомет-рические частоты октавных полос, Гц	2	4	8	16	31,5	63
Среднеквадратические значения виброскорости, м/с	0,0112	0,0045	0,002	0,002	0,002	0,002

Для рабочих, участвующих в технологическом процессе механической обработки предусмотрены удобные рабочие места, не стесняющие их действий во время работы. На рабочих местах имеется площадь, на которой размещаются стеллажи, тара, столы и другие устройства для размещения оснастки, материалов, заготовок и готовых изделий. На каждом рабочем месте около станка на полу есть деревянные трапы на всю длину рабочей зоны, а по ширине 0,6 м от выступающих частей станка.

Эргономические требования при выполнении работ стоя по ГОСТ 12.2.033-78.

Ширина цеховых проходов и проездов, расстояния между станками установлены в зависимости от применяемого оборудования, транспортных средств, обрабатываемых заготовок и соответствуют «Нормам технологического проектирования». Проходы и проезды в цехе и на участках обозначаются разграничительными линиями белого цвета шириной 100 мм. Для тары освобождающейся в процессе производства, и упаковочных материалов предусмотрены специальные места, куда они и удаляются по мере освобождения, чтобы не загромождать проходы и проезды.

Производственное помещение, в котором осуществляются процессы обработки резанием, соответствуют требованиям СН и П2-М2-72, СН и П2-А-50-72, бытовые помещения – требованиям СН и П2-92-76.

По степени пожарной безопасности цех относится к категории Г (производства, в которых используется негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии). Цех, участки и отделения оборудованы средствами пожаротушения, таким как огнетушители ОУ-25; предусмотрен пожарный водопровод.

Проемы в стенах цеха предназначены для транспортировки материалов, заготовок и готовых изделий, а также отходов производства, оборудованы завесами, исключающими сквозняки, и автоматически закрывающимися дверями, исключающими возможность расространения пожара.

Предусмотрены 2 магистральных проезда.

Сточные воды, образующиеся после механической обработки в данном цехе, загрязнены металлическими и абразивными частицами. На предприятии образуются бытовые и атмосферные сточные воды, которые также требуют очистки. Для очистки сточных вод на данном предприятии применяют отстойники.

По степени электробезопасности цех относится к особо опасным. Для уменьшения опасности поражения электротоком металлические токоведущие части оборудования, которые из-за неисправности изоляции могут оказаться под напряжением и к которым возможно прикосновение людей, занулены. К ним относятся: корпуса станков, аппаратов, баки трансформаторов. Для безопасности эксплуатации пневмогидрооборудования предусмотрены предохранительные клапаны.

Рабочие и служащие цеха для защиты от воздействия вредных и опасных производственных факторов обеспечиваются спецодеждой, спецобувью и предохранительными приспособлениями в соответствии с «Типовыми отраслевыми нормами».

Для защиты кожного покрова от воздействия СОЖ и пыли применяются дерматологические средства, такие как биологические перчатки и мази по ГОСТ 12.4.068-79.

Для защиты от статического электричества предусмотрены заземляющие устройства и нейтрализаторы статического электричества.

В зависимости от состава и количества выделяемых производственных вредностей и условий технологического процесса производства производственные предприятия делятся в соответствии с санитарными нормами СН 245-71 на 5 классов по видам производств.

Машиностроительные предприятия относятся к 4 и 5 классам. Класс предприятия определяет защитные мероприятия, которые необходимо учитывать при его строительстве и эксплуатации.

Производственные здания и сооружения обычно распологают на территории предприятия по ходу технологического процесса. При этом их следует группировать с учетом общности санитарных и противопожарных требований, а также с учетом потребления электроэнергии, движения транспортных и людских потоков.

Устройство внутренних водопроводов обязательно в производственных и вспомогательных зданиях для подачи воды на производственные, хозяйственно-питьевые и поротивопожарные нужды. Правила выбора источника водоснабжения и нормы качества воды регламинтируются “Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами”. Нормы расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды приведены в СН и П 2-34-71.

Для спуска производственных и хозяйственных вод предусмотрены канализационные устройства.

Все сточные воды предприятия должны подвергаться очистке от вредных веществ перед сбросом в водоем. Для выполнения этих требований применяют механические, химические, биологические и комбинированные методы очистки. Состав очистных сооружений выбирают в зависимости от характеристики и количества поступающих на очистку сточных вод, требуемой степени их очистки, метода использования их осадка и от других местных условий в соответствии с СП и П 2-32-74.

Устройства, обеспечивающие охрану труда и окружающей среды при выполнении технологического процесса.

Расчет системы механической вентиляции.

Согласно ГОСТ 12.1.005-88 все производственные помещения должны вентилироваться. Расчет системы механической вентиляции проводится через расчет необходимого в производственном помещении воздухообмена.

Исходные данные:

общая установочная мощность станков – уст = 1800 кВт;

максимальное число работающих в смену -  = 171 человек;

объем цеха V = 85017,6 м3;

в холодный период: tн = -13С,  = 84, dн = 1 г/кг.

Расчет.

Для данного производственного помещения вредными являются тепло и влаговыделения от работающего оборудования и людей.

рад = рад ост + рад отр,где

рад – тепло солнечной радиации;

рад ост – тепло за счет солнечной радиации для остекленных поверхностей;

рад отр - тепло солнечной радиации для покрытий.

рад ост = Fост*qост*ост;

рад отр = Fотр*qотр, где

Fост, Fотр – поверхности, занимаемые остеклением и покрытием, соответственно;

qост, qотр – радиация через 1 м2 поверхности остеклением и покрытием соответственно;

ост – коэффициент, учитывающий характер и степень остекления.

Для окон, ориентированных на запад и восток:

qост = 0,168 кВт/м2;

ост = 1,45*0,7 = 1,015, где

1,45 – поправочный коэффициент на одинарное остекление;

0,7 - поправочный коэффициент на загрязнение окон.

Для бесчердачного покрытия qогр = 0,014 кВт/м2*ч.

Тогда

рад = 1800*0,168*1,015 + 72*144*0,014 = 452,1 кВт.

Теплопотери в холодный период года составляют

п = 323,25 кВт.

Количество влаги, выделяемое в цехе от работающих станков при охлажении эмульсией, определяют из расчета 150 г на 1 кВт установочной мощности.

Количество влаги, выделяемой людьми при работе средней тяжести, обычно составляет 160 г/ч на 1-го работающего.

Тогда

Gвл = 0,15*Nуст + 0,16*N =

= 0,15*1800 + 0,16*171 = 297,36 кг/ч.

Количество тепла, выделяющегося в цехе от работающего станка, при охлаждении эмульсией:

Q1 = Nуст**, где

 - доля тепловыделений в цех, ;  = 0,2;

 - КПД.

Тогда

Q1 = 1800*0,2*1 = 360 кВт.

Количество тепла, выделяемого работающими людьми:

Q2 = 0,116*N,где

0,116 – тепловыделения от одного человека, кВт.

Тогда

Q2 = 0,116*171 = 16,7 кВт.

Общее количество тепла выделяемое в холодный период года:

Q = Q1 + Q2 = 360 + 16,7 = 376,7 кВт.

Удельное количество тепла на единицу объема цеха с учетом теплоптерь:

gуд = (Q - п)/V = (376,7 – 323,25)/85017,6 = 0,001 кВт/м3.

Таким образом, данный цех относится к помещениям с незначительными теплоизбытками. Для него, согласно СН245-71, в холодный и переходный период года температура воздуха в рабочей зоне tрз = 15-20С,   75, V = 0,5 м/с.

Принимаем tрз = 15С,  = 60, V = 0,5 м/с. Влагосодержание возуха dух = 8 г/кг.

Необходимый воздухообмен по влаге:

Lвл = Gвл*1000/(dух – dпр), где

dух, dпр – влагосодержание приточного и удаляемого воздуха соответственно, г/м3.

Тогда

Lвл = 297,36*1000/(9,8 – 1,2) = 34153 м3/ч = 9,48 м3/с.

Определим воздухообмен, необходимый для компенсации тепловыделений:

Lт = изб/Ср*(tвыт – tрз),где

Ср – удельная объемная теплоемкость воздуха, Дж/м2*с;

tвыт , tрз – температура приточного и уходящего воздуха,соответственно, С.

Тогда

Lт = (376,7 – 323,25)/1,208*(18 – (-13)) = 1,42 м3/с = =5112,3 м3/ч.

Учитывая, что объем помещения, приходящийся на 1-го работающего:

Vi = V/N = 42544/144 = 295>40 м3.

Кратность воздухообмена:L/N

Lвл/V = 34153/85017,6 = 0,4 и Lт/V = 5112/85017,6 = 0,06, приближаются к единице.

Можно сделать вывод, что искусственный возухообмен не обязателен, в зимний период ограничиваться периодическим проветриванием цеха

Для летнего периода расчет ведется по тепловыделениям:

Qизб = Qизб + Qрад = 376,7 + 452,1 = 828,8 кВт.

Для цеха,согласно СН245-71, tС воздуха в рабочей зоне в летний период может превышать tС наружного воздуха не более чем на 3.

tС наружного воздуха (г. Москвы) = 22,3С.

Определим необходимый воздухообмен:

Lл = 828,8/1,208*(25,3 – 22,3) = 153,5 м3/ч =

= 552516,5 м3/ч.

Для поддержания параметров воздушной среды в производственном помещении, согласно СН245-71 , будет осуществляться общеобменная механическая вентиляция.

Принммаем сопротивление сети равным 120 Н/м2.

Lв = Кп*L, где

Lв – производительность вентилятора;

Кп – коэффициент потерь,Кп = 1,1.

Тогда

Lв = 1,1*153,5 = 168,85 м3/с.

По производительности и сопротивлению подбираем вентилятор Ц9-55 10 с n = 630 об/мин и в = 0,65.

Расчет горизонтального отстойника.

Применяется для очистки сточных вод цеха от нерастворимых осаждающихся или всплывающих механических загрязнений со средним размером частиц менее 250 мкм.

На рис.1 представлена расчетная схема горизонтального отстойника.

Исходные данные:

Q – расход сточной воды, равен 1 м3/с;

эффект осветления - 70; Н – глубина проточной части отстойника 4 м;

tС –минимальная сренемесячная температура сточных вод - 10С.

Расчет.

Общая длина отстойника:

L = l1 + l2 + l3

L = W*H/М*Wо, где

W - средняя расчетная скорость в проточной части отстойника,

W = 0,005-0,01 м/с, принимаем 0,01 м/с;

Н = 4 м;

М – коэффициент, зависящий от типа отстойника, для горизонтальных отстойников М = 0,5;

Wо – скорость осаждения твердых частиц в отстойнике:

Wо = (М*Н/**(М*Н/h)ⁿ) – Wв,

где

 - коэффициент, учитывающий влияние температуры сточной воды на ее вязкость,  = 1,3 (при t = 10С);

 - продолжительность отстаивания в цилиндре со слоем воды h,соответствующая заданному эффекту осветления, h = 0,5 м,  = 130 с. Значение комплекса (М*Н/**(МН/h)ⁿ) принимаем по эмперическим данным, полученным при эксплуатации отстойников бытовых сточных вод, (М*Н/**(МН/h)ⁿ) = 1,41, (при Н = 4 м).

Wв – вертикальная составляющая скорости движения воды в отстойнике, Wв = 0,00005 м/с, (при W = 0,01 м/с).

Тогда

Wо = (0,5*4/1,3*130*1,41) – 0,00005 = 0,008343 м/с.

Подставляем значение Wо в формулу L и получаем:

L = 0,01*4/0,5*0,008343 = 9,5889 м.

Определяем фактическое значение скорости (Wф) в приточной части отстойника по формуле:

Wф = Q/3,6*Н*В,где

В – ширина отстойника, принимаем В = 6 м.

Тогда

Wф = 1/3,6*4*6 = 0,01574 м/с = 11,57 мм/с.

Назначение изделия и краткое описание.

Компрессорная установка состоит из компрессора, холодильников, воздухопровода, систем охлаждения и автоматики.

Во время всасывания воздух через воздушный фильтр и всасывающие клапаны попадает в рабочую полость цилиндра 1-й ступени. После сжатия в цилиндре, воздух через нагнетательные клапаны выталкивается в патрубок и через него в холодильник 1-й ступени. Затем охлажденный воздух направляется в цилиндр 2-й ступени. После последней ступени устанавливается холодильник. Для отделения частиц жидкости и масла предусмотрены полости в холодильниках, откуда конденсат и масло удаляются путем периодической продувки.

Компрессор представляет собой поршневую крейцкопфную машину с прямоугольным расположением цилиндров.

Конструкции компрессоров построены на основе принятого на заводе-изготовителе нормального ряда машин. Значительное количество сборочных единиц и деталей унифицировано и взаимозаменяемо.

Компрессор состоит из следующих составных частей: базы, цилиндров, водопровода и электродвигателя.

База представляет собой сборочную единицу, состоящую из рамы, кривошипно-шатунного механизма (коленчатый вал, шатун, крейцкопф), блока смазки с масляным насосом низкого давления (для смазки механизма движения).

Рама компрессора представляет собой чугунную отливку коробчатой формы и является основной деталью, на которой монтируются все остальные узлы машины.

Коленчатый вал имеет один или два кривошипа, предназначенных для установки шатунов, и опирается на два роликоподшипника. На один конец вала на шпонке насажен ротор электродвигателя.

Шатун имеет кривошипную головку с отъемной крышкой и неразъемную крейцкопфную головку. Разъемные вкладыши кривошипной головки имеют антифрикционный слой из алюминиевого сплава. В крейцкопфную головку запрессована бронзовая втулка или игольчатый подшипник. Крышка кривошипной головки шатуна соединяется со стержнем шатуна двумя шатунными болтами.

Крейцкопф изготовлен из чугуна заодно с направляющими. Крейцкопф соединен со штоком закладной гайкой и контргайкой, которые контрятся стопорными болтами.

В зависимости от схемы компрессоров цилиндры бывают одно-, двух-, трехступенчатые, простого или двойного действия, с уравнительной полостью или без нее. В двухступенчатых компрессорах установлены цилиндры двойного действия разного диаметра.

Цилиндр представляет собой чугунную отливку с расточками под клапаны и сальники, с водяными рубашками и каналами для входа и выхода воздуха. Цилиндры могут выполняться как с гильзами, так и без них. Сменные гильзы изготавливаются из специального чугуна и уплотняются по диаметру резиновыми кольцами, а по торцу паронитовыми прокладками.

Поршни цилиндров двойного действия  закрытого типа. Они представляют собой полые чугунные отливки. В двухступенчатых цилиндрах поршни выполнены открытыми в уравнительную полостью.

Шток служит для присоединения поршня к крейцкопфу.

Для уплотнения поршней служат чугунные поршневые кольца с прямым или косым замком.

Организация ремонтных работ.

Для предприятий, эксплуатирующих компрессорное оборудование, характерны следующие основные методы проведения ремонта:

обезличенный метод;
метод ремонта специализированной организацией;
метод ремонта заводом-изготовителем.

При решении вопроса о целесообразности ремонта следует также учитывать, что основными показателями, определяющими эффективность ремонта, являются не только его стоимость, которая характеризуется уровнем затрат на ремонт оборудования по сравнению со стоимостью нового, но и качество, которое характеризуется соотношением эксплутационных показателей отремонтированной и новой машин. Чем выше качество ремонта, тем ниже уровень и темпы наращивания эксплутационных затрат после него.

Основной причиной дефектов, возникающих в процессе эксплуатации, является потеря работоспособности составных частей компрессора при превышении предельного износа. При длительной работе любой машины даже при нормальных условиях эксплуатации и соблюдении правил технического обслуживания ее составные части изнашиваются. Изнашивание сопряженных деталей является причиной 85 отказов компрессорного оборудования. Свыше 70 затрат на ремонт поршневых компрессоров связано с износом поршней и цилиндров.

Поэтому в качестве деталей для которых рассматриваются вопросы изготовления и восстановления взяты гильза, поршень, поршневые кольца и коленчатый вал.

Условия ремонта и замены деталей стационарных компрессоров на прямоугольных базах 3П.

детали	Необходимые условия
ремонта	замены
коленчатый вал	Риски на шейках вала	Трещины, уменьшение размера шеек менее предельно допустимого
поршни	Риски, царапины, биение, дефекты резьбы	Дефекты резьбы нельзя устранить перешлифовкой
поршневые кольца	-	Трещины, раковины, цвета побежалости; если проводилась расточка цилиндров; если тепловой зазор менее 0,1 мм диаметра цилиндра, замок более 0,015 диаметра
цилиндры, гильзы	Увеличение диаметра на 0,5-0,7 мм сверх номинального; задиры глубиной более 0,5 мм	Трещины, отрицательный результат гидроиспытаний

Различают три основных технологических метода ремонта деталей:

восстановление детали с первоначальными формой и размерами;
восстановление детали или функциональных способностей узла при использовании компенсаторов износа;
восстановление деталей по способу ремонтных размеров.

Выбор и обоснование метода изготовления заготовки.

Гильзы.

Исходные данные: объем выпуска - 4060 штук, материал заготовки - серый чугун СЧ 24 ГОСТ 1412-79.

В процессе работы компрессора стенки гильз испытывают большие давления, температурные деформации и трение, поэтому гильзы должны быть достаточно прочными, их трущиеся поверхности должны иметь высокую износостойкость и твердость и противостоять температурным деформациям.

Особенностью конструкции гильз являются относительно малые толщины стенок, большие диаметры и длины.

Заготовки гильз получают литьем в песчаные неподвижные формы при машинной формовке или центробежным литьем. Выбираем центробежное литье. Т. к. центробежное литье по сравнению с литьем в неподвижные формы имеет следующие преимущества:

-обеспечивается более высокая точность наружной поверхности относительно внутренней и исключается появление разностенности отливок, а также разностенность из-за неточности положения стержня;

-достигается большая плотность металла и его однородность по длине заготовки;

-сокращается объем механической обработки за счет более высокой точности отливок;

-уменьшается расход металла за счет исключения литниковой системы;

-сокращается расход на формовочные материалы и изготовление разовых форм.

Поршневые кольца.

Исходные данные: объем выпуска 4060 штук, материал заготовки – серый чугун СЧ 21 ГОСТ 1412-79.

Основное назначение поршневых колец – создание герметичности сопряжения поршня с цилиндром, сохраняя в тоже время их подвижность.

Отливки заготовок поршневых колец – маслоты. Формы и размеры маслоты таковы, что ее целесообразно получать центробежной отливкой. Припуск по наружному и внутреннему диаметрам от 4 до 10 мм.

Проектирование технологического процесса обработки гильз.

Основные поверхности и анализ технологичности конструкции гильз.

Основными поверхностями гильзы являются: наружные небольшой протяженности цилиндрические поверхности  360 h9 и  350 h9, которыми гильзы сопрягаются с базой; верхний торец Т, являющийся седлом всасывающего клапана; поверхность зеркала гильзы  300 9, в которой совершает возвратно-поступательное движение поршень.

Конструкция гильзы технологична. Основные поверхности представляют собой сочетание простых геометрических форм (цилиндрических), удобных для обработки. Конструкция детали обеспечивает свободный доступ инструмента ко всем поверхностям. Сокращение длины сопряжения гильзы с базой и разделение ее на участки разных диаметров облегчает установку и снятие гильзы при сборке и разборке компрессора и уменьшает трудоемкость механической обработки.

В конструкции гильзы предусмотрено четкое разделение поверхностей, обрабатываемых на различных технологических переходах.

Анализ технических требований.

Исходя из назначения детали и условий эксплуатации, устанавливают следующие технические требования на точность размеров, формы и взаимного расположения поверхностей.

Посадочные поверхности Б и В выполняют по квалитету 9 с параметром шероховатости Rа =1.6 мкм. Зеркало гильзы обрабатывают по квалитету 9 с параметром шероховатости Rа =0.63 мкм. Остальные основные поверхности обрабатывают по квалитету 9-11 с параметром шероховатости Ra =3.2 мкм. Точность формы основных поверхностей должна быть не более 0.5 допуска на соответствующие размеры. Овальность и конусообразность поверхности А не более 0.05 мм. Биение поверхностей  360h9, 350h9, 320d11 относительно оси поверхности А не более 0.1 мм. Торцевое биение поверхности Т относительно Б не более 0.05 мм на наибольшем диаметре.

Выбор технологических баз, маршрута обработки и оборудования.

Основными принципами выбора технологических баз являются:

принцип совмещения технологических и измерительных баз;
принцип постоянства баз;
принцип последовательной смены баз.

Обработку гильзы, как типичной детали класса втулок, следует начинать с обработки внутренней поверхности, которая будет служить основной базой для последующих операций.

Это позволяет наиболее полно использовать принцип постоянства базы и совмещения баз, что обеспечивает необходимую точность размеров и взаимного расположения поверхностей.

Обработку основных поверхностей гильзы производят в несколько этапов, причем обработка этих поверхностей должна чередоваться. Последнее необходимо для предотвращения внутренних напряжений.

Таким образом, маршрут обработки гильзы состоит из следующих этапов:

-обработка базовых поверхностей;

-предварительная, чистовая, окончательная обработка основных поверхностей;

-обработка второстепенных поверхностей;

-отделочная обработка зеркала.

При выборе оборудования следует учитывать объем производства деталей. Для ремонтного производства характерно применение универсального оборудования.

Средства измерения также являются универсальными.

Расчет припусков на механическую обработку гильзы.

Минимальный припуск на обработку рассчитаем по формуле

2Z_>imin>=2[(Rz_>i-1>+T_>i-1>)+²_>i-1>+²_>i>],

где Rz_>i-1>– высоты неровностей профиля на предшествующем переходе [3] стр. 177-193;

T_>i-1> – глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе [3] стр. 177-193;

_>i-1>– суммарные отклонения расположения поверхности (отклонения от параллельности, перпендикулярности, и т.д.) [3] стр. 177-193;

_>i> – погрешность установки заготовки на выполняемом переходе [3] стр. 6-19.

Расчетные формулы для определения размеров:

наружных поверхностей

Dmin i-1 = Dmin i + 2Zmin i;

Dmax i-1 = Dmin i-1 + T Di-1;

внутренних поверхностей

Dmax i-1 = Dmax i – 2Zmin i;

Dmin i-1 = Dmax i-1 – T Di-1,

где 2Zmin – минимальный (расчетный) припуск по диаметру;

Dmin i-1 и Dmax i-1 – соответственно наименьшие и наибольшие предельные размеры, полученные на предшествующем переходе;

Dmin i и Dmax i – соответственно наименьшие и наибольшие предельные размеры, полученные на выполняемом технологическом переходе.

Правильность проведенных расчетов проверяют по формулам:

2Zo max – 2Zo min = T з – Т д.

Результаты расчетов сводятся в таблицу.

Расчет припусков на обработку внутренней поверхности гильзы  300 Н8.

Марш- рут обра-ботки	Элементы припуска, мкм	Расчет припуска 2Z_>b min>, мкм	Расчет размер D, мм	Допуск , мкм	Размеры загот. мм	Пред знач при-пус-ка
Rz_>i-1>	T_>i-1>	_>i-1>	_>i>	D min, мм	D max, мм	Zmin мм	Zmax мм
Заго-товка	200	300	430	-	-	298,62	2300	298,7	296,4	-	-
Черн рас- тач.	50	50	26	300	802	299,43	520	299,5	298,98	0,8	2,58
Полу-чист. раста-чив.	20	20	1,3	160	400	299,825	210	299,9	299,69	0,4	0,71
Чист рас-тачив	5	5	-	68	156	299,981	130	299,99	299,86	0,09	0,17
Хонин го-ван.	0,16	-	-	50	100	300,081	81	300,081	300	0,091	0,14

Расчет припусков на обработку наружной поверхности гильзы  360 Н9.

Марш-рут обра- ботки	Элементы припуска, мкм	Рас-чет при-пус-ка 2Z_>b min>, мкм	Расчет размер	Допуск , мкм	Размеры загот. мм	Пред знач при-пус-ка
Rz_>i-1>	T_>i-1>	_>i-1>	_>i>	max	min	Zmax	Zmin
Заго-товка	200	300	256	-	-	361,87	2300	364,2	361,9	-	-
Черно- вое точен.	50	50	15	120	884	360,99	570	361,23	361,0	2,63	0,9
Чист. точен.	20	20	1	8	96	360,03	230	360,33	360,1	1,24	0,9
Шлифо-вание.	5	10	-	-	30	360	89	360,089	360	0,241	0,1

Расчет припусков на обработку наружной поверхности гильзы  350 Н9.

Маршрут обработк	Элементы припуска, мкм	Рас-чет При-пус-ка 2Z_>b min>, мкм	Расчет размер	До-пуск , мкм	Размеры загот., мм	Пред знач при-пус-ка
Rz_>i-1>	T_>i-1>	_>i-1>	_>i>	max	min	Zmax	Zmin
заготовк	200	300	256	-	-	351,874	2300	354,2	351,9	-	-
Чернто-чен	50	50	15	120	884	350,99	570	351,23	351,0	2,63	0,9
Чист точение.	20	20	1	8	96	350,03	230	350,33	350,1	1,24	0,9
Шли-фование.	5	10	-	-	30	350	89	350,089	350	0,241	0,1

5.Расчет режимов резания и норм времени на обработку гильзы.

Операция 005. Вертикально-расточная.

Черновое растачивание отверстия.

t – глубина резания, мм, в расчет берется максимальная;

t = 2,35 мм;

S – подача, мм/об,назначается из [4] стр. 268-271;

S = 0,8 мм/об;

V – скорость резания, об/мин, можно назначить из [4] стр. 268-271 или рассчитать

V = (Cv/T^m*t^x*S^y)*Kмv*Kпv*Kиv,

где Cv – коэффициент, [4] стр. 270, табл. 17;

m, x, y – показатели степени, [4] стр. 270, табл. 17;

Т – стойкость инструмента, мин.;

Kмv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала, [4] стр. 261-265, табл. 1-4, для серого чугуна Kмv = (190/НВ)^nv, где

n_>v> – показатель степени, [4] стр. 261-265, табл. 2;

Kпv – коэффициент, отражающий качество поверхности заготовки, [4] стр. 261-265, табл. 5;

Kиv – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента, [4] стр. 261-265, табл. 6;

НВ – фактический параметр, характеризующий обрабатываемый материал.

Тогда

V = (243/60^0,2*2,35^0,15*0,1^0,4)*(190/269)^1,25*0,8*1,15 = 140,4 м/мин

n – частота вращения шпинделя, об/мин, рассчитывается по формуле:

n = 1000*V/*D, где D – диаметр обрабатываемой заготовки, мм;

n = 1000*140,4/3,14*298 = 150 об/мин

tо – основное время на переход, мин.

tо = L/n*S, где L – путь инструмента в направлении подачи, мм

tо = 354/150*0,8 = 2,85 мин.

t_>ш-к>– штучно-калькуляционное время, мин.

t_>ш-к>= (t_>0>+t_>в>)*(1+(++)/100)+t_>n3>, где

to – основное время;

t_>в> – вспомогательное время [3]

t_>n3> – подготовительно-заключительное время, мин., значения берем по нормативам [3].

N – количество деталей в партии (для крупных деталей мелкосерийного производства 5 шт.)

Тогда

t_>ш-к>= (23,6 + 7,2 + 1,6 + 0,55)*1,09 + 2,14 = 38,1 мин.

Операция 010. Токарно-винторезная.

Установ А. Черновая подрезка торца.

t = 2,5 мм; S = 1,04 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*176 = 543 об/мин, берем n = 530 об/мин;

to = 28/1,04*530 = 0,05 мин;

Черновое точение.

t = 2,5 мм; S = 1,04 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*176 = 543 об/мин, берем n = 530 об/мин;

to = 30/1,04*530 = 0,05 мин;

t = 2,5 мм; S = 1,04 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*176 = 543 об/мин, берем n = 530 об/мин;

to = (10/1,04*530)*6 = 0,1 мин;

Установ Б. Черновая подрезка торца.

t = 2,5 мм; S = 1,04 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*176 = 543 об/мин, берем n = 530 об/мин;

to = 33/1,04*530 = 0,05 мин;

Черновое точение.

t = 2,5 мм; S = 1,04 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*182 = 525 об/мин, берем n = 530 об/мин;

to = 34/1,04*530 = 0,06 мин;

t = 2,5 мм; S = 1,04 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*182 = 525 об/мин, берем n = 530 об/мин;

to = (10/1,04*530)*6 = 0,1 мин;

t = 2,5 мм; S = 1,04 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*176 = 543 об/мин, берем n = 530 об/мин;

to = (10/1,04*530)*6 = 0,1 мин;

t_>ш-к>= (0,05 + 0,1 + 0,05 + 0,06 + 0,1 + 0,1 + 4,5 + 1,6 + 2)*1,09 + 0,03 + 7/5 = 10,7 мин.

Операция 015. Вертикально-расточная.

Получистовое растачивание.

t = 0,35 мм; S = 0,2 мм/об; V = 150 м/мин; n = 1000*150/3,14*149,5 = 319 об/мин, берем n = 300 об/мин;

to = (344/0,2*300) = 5,7 мин;

t_>ш-к>= (5,7 + 7,2 + 1,6 + 0,75)*1,09 + 0,37 = 17 мин.

Операция 020. Токарно-винторезная.

Установ А. Окончательная подрезка торца.

t = 1 мм; S = 0,78 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*176 = 543 об/мин, берем n = 530 об/мин;

to = (27/0,78*530)*2 = 0,07 мин;

Установ Б. Окончательная подрезка торца.

t = 1 мм; S = 0,78 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*182 = 525 об/мин, берем n = 530 об/мин;

to = (32/0,78*530)*2 = 0,15 мин;

Установ В. Чистовое точение.

t = 1 мм; S = 0,12 мм/об; V = 120 м/мин; n = 1000*120/3,14*175 = 218 об/мин, берем n = 200 об/мин;

to = (30/0,12*200) = 1,25 мин;

t = 1 мм; S = 0,12 мм/об; V = 120 м/мин; n = 1000*120/3,14*180 = 212 об/мин, берем n = 200 об/мин;

to = (34/0,12*200) = 1,42 мин;

t_>ш-к>= (0,07 + 0,15 + 1,25 + 1,42 + 4,5 + 1,6 + 2)*1,09 + 0,17 + 1,4 = 13,5 мин.

Операция 025. Вертикально-сверлильная.

Переход 1.Сверление отверстия.

t = 5,125 мм; S = 0,3 мм/об, [4] стр. 277, табл. 25;

V = (Cv*D^d/T^m*S^y)*Kмv*Kиv*Klv,

где D– диаметр сверла, мм, d – степенной показатель, [4] стр. 278 табл. 28; Cv смотри [4] стр. 278 табл.28, y, m смотри [4] стр. 278 табл.28; Klv – коэффициент, учитывающий глубину сверления, [4] стр. 278 табл.31;

V = (14,7*10,25^0,25/60^0,1250,3 ^0,55 )*(190/269)^1,25*1,15*1 = 23 м/мин;

n = 1000*23/3,14*10,25 = 715 об/мин, берем n = 690 об/мин;

to = (30/0,3*690)*2 = 0,29 мин.

Переход 2. Нарезание резьбы.

t = 0,875 мм; S = 1,75 мм/об; V = 30 м/мин; n = 1000*30/3,14*12 = 796 об/мин, берем n = 800 об/мин;

to = (27/1,75*800)*2 = 0,04 мин;

t_>ш-к>= (0,29 + 0,04 + 7,2 + 0,14 + 0,25 + 0,45)*1,09 + 5 + 1,2 = 15,4 мин.

Операция 030. Вертикально-расточная.

Чистовое растачивание.

t = 0,08 мм; S = 0,06 мм/об; V = 100 м/мин; n = 1000*100/3,14*150 = 212 об/мин, берем n = 200 об/мин;

to = (340/0,06*200) = 28,3 мин;

t_>ш-к>= (28,3 + 7,2 + 1,6 + 0,75)*1,09 + 1,84 = 43,1 мин

Операция 035. Кругло-шлифовальная.

Переход 1.

t= 0,24 мм;

v_>кр>= 35 м/с;

n_>д>=1000*35/(3,14*500) = 22,3 об/мин;

i = 0,24/0,01=24 дв.х.;

Sм = 0,5*1,3*1,3*1 = 0,845 мм/мин;

tвых = 0,17 мин;

авых = 0,035 мм;

t_>0>= (1,3*(0,12 – 0,035)/0,845)*24 + 0,17 = 3,3 мин.

Переход 2.

t = 0,24 мм;

S_>м>= 0,845 мм/мин;

v_>кр>= 35 м/с;

n_>д>= 1000*35/(3,14*500) = 22,3об/мин;

i = 0,24/0,01 = 24 дв.х.;

t_>0>= (1,3*(0,12-0,035)/0,845)*24 + 0,17 = 3,3 мин.

t_>ш-к>= (3,3*2 + 4,3 + 0,25 + 0,45)*1,09 + 0,46 + 1,6 = 14,7 мин.

Операция 040. Хонинговальная.

t = 0,07 мм;

Lу = 338/3 = 112,67 берем Lу = 115 мм;

Y = 0,2*115 = 23 мм;

Lр.х. = 338 + 2*23 = 384 мм;

2а = 0,007 мм, следовательно 10 дв. ходов;

Vх = 50 м/мин;

Vвп = 15 м/мин;

Р = 5 кг/см2;

Nдв.х. = 1000*15/2*384 = 19,5 дв.х./мин;

t_>0>= 0,4*10 = 4 мин;

t_>ш-к> = (4 + 2,8 + 1,3 + 0,45)*1,09 + 0,28 + 5 = 14,6 мин.

Проектирование технологического процесса обработки поршневых колец .

Основные поверхности и анализ технологичности конструкции поршневых колец.

Поршневое кольцо второй технологической группы. Основными поверхностями поршневого кольца являются наружная цилиндрическая поверхность кольца  300k8 и его торцевые поверхности.

Анализ технических требований.

Точность размеров на основные поверхности выдерживается по квалитету 8. Параметр шероховатости наружной цилиндрической поверхности Ra =1.6 мкм. Параметр шероховатости торцевых поверхностей кольца Ra =0.63 мкм.

Определённые требования предъявляются к твёрдости материала. Трещины, раковины, рыхлоты, засоры на поверхностях колец не допускаются.

Выбор технологических баз, маршрута обработки и оборудования.

Основными принципами выбора технологических баз являются:

принцип совмещения технологических и измерительных баз;
принцип постоянства баз;
принцип последовательной смены баз.

Маршрут обработки поршневых колец:

-обработка маслоты до разрезания колец (обтачивание наружной цилиндрической поверхности; подрезание торца; растачивание технологической базы и маслоты);

-обработка колец после разрезания (прорезание замка; термическая обработка кольца; шлифование торцев и наружных поверхностей кольца).

Так как тип производства – мелкосерийное, то выбираем оборудование – универсальное.

Измерительные средства – универсальные.

Расчет припусков на механическую обработку поршневых колец.

Минимальный припуск на обработку рассчитаем по формуле

2Z_>imin>=2[(Rz_>i-1>+T_>i-1>)+²_>i-1>+²_>i>],

где Rz_>i-1>– высоты неровностей профиля на предшествующем переходе, [3] стр. 177-193.

T_>i-1> – глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе, [3] стр. 177-193.

_>i-1>– суммарные отклонения расположения поверхности (отклонения от параллельности, перпендикулярности, и т.д.), [3] стр. 177-193.

_>i> – погрешность установки заготовки на выполняемом переходе, [3] стр. 177-193.

Расчетные формулы для определения размеров:

наружных поверхностей

Dmin i-1 = Dmin i + 2Zmin i;

Dmax i-1 = Dmin i-1 + T Di-1;

внутренних поверхностей

Dmax i-1 = Dmax i – 2Zmin i;

Dmin i-1 = Dmax i-1 – T Di-1,

где 2Zmin – минимальный (расчетный) припуск по диаметру;

Правильность проведенных расчетов проверяют по формулам:

2Zo max – 2Zo min = T з – Т д.

Результаты расчетов сводятся в таблицу.

Расчет припусков на обработку наружной поверхности поршневого

кольца  300 k8.

Марш-рут обра-ботки	Элементы припуска, мкм	Расчет припуска 2Z_>b min>, мкм	Расчет размер	Допуск , мкм	Размеры загот. мм	Пред знач при-пус-ка
Rz_>i-1>	T_>i-1>	_>i-1>	_>i>	max	min	Zmax	Z m i n
Заго-тов.	200	300	-	-	-	300,17	2100	302,3	300,2	-	-
Tоче-ние.	25	25	-	-	100	300,07	320	300,42	300,1	1,88	0,1
Предвшлиф.	10	20	-	-	60	300,01	130	300,14	300,01	0,28	0,09
Шлифова- ние.	5	-	-	-	10	300	81	300,081	300	0,059	0,01

Расчет припусков на обработку торцевой поверхности поршневого кольца

8 h8.

Маршрут обработки	Элементы припуска, мкм	Расч при-пус-ка 2Z_>b min>, мкм	Рас-т размера	До-пуск , мкм	Размеры загот. мм	Пред знач При-пус-ка
Rz_>i-1>	T_>i-1>	_>i-1>	_>i>	max	min	Zmax	Zmin
заготовка	-	-	-	-	-	8,192	360	8,56	8,2	-	-
Tочение.	25	25	-	-	100	8,092	90	8,19	8,1	0,37	0,1
Предв. шлифова- ние.	10	20	-	-	60	8,032	36	8,076	8,04	0,114	0,06
Шлифование	5	-	-	-	10	8	22	8,022	8	0,054	0,04

5.Расчет режимов резания и норм времени на обработку поршневого кольца.

Операция 005. Токарно – винторезная.

Установ А. Переход 1. Подрезка торца.

t = 2,5 мм; S = 1,04 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*178 = 537 об/мин, берем n = 530 об/мин;

to = 40/1,04*530 = 0,07 мин;

Переход 2. Растачивание отверстия.

t – глубина резания, мм, в расчет берется максимальная;

t = 2,35 мм;

S – подача, мм/об, назначается из [4] стр. 268-271;

S = 0,78 мм/об;

V – скорость резания, об/мин, можно назначить из [4] стр. 268-271 или рассчитать

V = (Cv/T^m*t^x*S^y)*Kмv*Kпv*Kиv,

где Cv – коэффициент, [4] стр. 270, табл. 17;

m, x, y – показатели степени, [4] стр. 270, табл. 17;

Т – стойкость инструмента, мин.;

Kмv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала, [4] стр. 261-265, табл. 1-4, для серого чугуна Kмv = (190/НВ)^nv,

где n_>v> – показатель степени, [4] стр. 261-265, табл. 2;

Kпv – коэффициент, отражающий качество поверхности заготовки, [4] стр. 261-265, табл. 5;

Kиv – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента, [4] стр. 261-265, табл. 6;

НВ – фактический параметр, характеризующий обрабатываемый материал.

Тогда

V = (243/60^0,2*2,35^0,15*0,1^0,4)*(190/269)^1,25*0,8*1,15 = 140,4 м/мин

n – частота вращения шпинделя, об/мин, рассчитывается по формуле:

n = 1000*V/*D, где D – диаметр обрабатываемой заготовки, мм;

n = 1000*140,4/3,14*260 = 172 об/мин., берем n = 160 об/мин.;

tо – основное время на переход, мин.

tо = L/n*S, где L – путь инструмента в направлении подачи, мм

tо = 42/160*0,78 = 0,34 мин.

t_>ш-к>– штучно-калькуляционное время, мин.

t_>ш-к>= (t_>0>+t_>в>)*(1+(++)/100)+t_>n3>, где

to – основное время;

t_>в> – вспомогательное время [3];

t_>n3> – подготовительно-заключительное время, мин., значения берем по нормативам [3].

t_>ш-к>=(0,07 + 0,34 + 1,75 + 0,8 + 2,8*1,15 + 0,08)*1,09 + 0,02 + 1,8 = 8,02 мин., на одно кольцо – 0,8 мин.

Операция 010. Токарно-винторезная.

Переход 1. Черновое точение.

t = 0,94 мм; S = 1,04 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*178 = 537 об/мин, берем n = 530 об/мин;

to = 130/1,04*530 = 0,2 мин;

Переход 2. Черновое растачивание.

t = 0,94 мм; S = 1,04 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*178 = 537 об/мин, берем n = 530 об/мин;

to = 100/1,04*530 = 0,18 мин;

t_>ш-к>=(0,2 + 0,18 + 1,75 + 0,8 + 2,8*1,15 + 0,08)*1,09 + 0,02 + 1,8 = 8,6 мин. на 10 деталей, тогда на одно кольцо – 0,86 мин.

Операция 015. Токарно-винторезная.

Чистовое точение и растачивание.

t = 0,94 мм; S = 1,04 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*178 = 537 об/мин, берем n = 530 об/мин;

to = 100/1,04*530 = 0,18 мин.;

t_>ш-к>= (0,18 + 1,75 + 0,8 + 3,22 + 0,08)*1,09 + 0,02 + 1,8 = 8,4 мин., на одно кольцо – 0,84 мин.

Операция 020. Токарно-винторезная.

Переход 1. Прорезка фасок.

t = 1 мм; S = 1,04 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*150 = 637 об/мин, берем n = 690 об/мин;

to = 3/1,04*690 = 0,004 мин;

Переход 2. Отрезка.

t = 10 мм; S = 1,04 мм/об; V = 300 м/мин; n = 1000*300/3,14*150 = 637 об/мин, берем n = 690 об/мин;

to = 14/1,04*690 = 0,02 мин;

t_>ш-к>= (0,004 + 0,02 + 5,85)*1,09 + 1,8 = 8,2 мин., на одно кольцо – 0,82 мин.

Операция 025.Плоско-шлифовальная.

Установ А, Б. Предварительное шлифование торцев.

t= 0,57 мм;

V_>заг>= 35 м/мин;

v_>кр>= 35 м/с;

S_>м>= 0,63*1,3*1,2 = 0,98 мм/мин.;

tвых = 0,2 мин.;

авых = 0,07 мм;

i = 0,57/0,01=57 дв.х.;

t_>0>= ((0,05 +(0,57 – 0,07)/0,98)*57 + 0,2 = 32,2 мин.

t= 0,57 мм;

V_>заг>= 35 м/мин;

v_>кр>= 35 м/с;

S_>м>= 0,98 мм/мин;

i = 0,57/0,01=57 дв.х.;

t_>0>= ((0,05 +(0,57 – 0,07)/0,98)*57 + 0,2 = 32,2 мин.

t_>ш-к>= (32,2*2 + 1 + 1 + 0,19)*1,09 + 1,45 + 1,6 = 75,6 мин.; на столе устанавливаются сразу 5 колец, тогда на обработку каждого требуется 15,1 мин.

Операция 030. Вертикально-фрезерная.

Фрезерование паза.

t = 10 мм;

S = 0.025 мм/зуб.;

S_>0>= 0.2 мм/об.;

V = 200 м/мин;

n = 1000v/D_>фр.>= 1000*200/3,14*80 = 796мм/об;

t_>0>= 128/S_>0>*n = 128/0.2*800 = 0,8 мин.;

t_>ш.-к>= (0,8 + 0,4 + 0,2 + 0,75)*1,09 + 0,3 + 1,4 = 4,04 мин.

Операция 035. Кругло-шлифовальная.

Чистовое шлифование.

t= 0,57 мм;

S_>поп>= 0,01 мм/дв.х.;

V_>заг>= 20 м/мин;

v_>кр>= 35 м/с;

S_>м>= 0,845 мм/мин;

i = 0,57/0,01=57 дв.х.;

tвых = 0,17 мин;

авых = 0,035 мм;

t_>0>= (1,3*(0,285 – 0,035)/0,845)*57 + 0,17 = 7,6 мин.

t_>ш-к>= (7,6 + 4,3 + 0,25 + 0,45)*1,09 + 0,5 + 1,6 = 22,1 мин., тогда на одно кольцо – 2,21 мин.

Операция 040. Плоско-шлифовальная.

Установ А, Б. Окончательное шлифование торцев.

t= 0,27 мм;

S_>поп>= 0,01 мм/дв.х.;

V_>заг>= 35 м/мин;

v_>кр>= 35 м/с;

tвых = 0,2 мин.;

авых = 0,07 мм;

S_>м>= 0,98 мм/мин.;

n_>д>=1000*20/(3,14*300) = 21,2об/мин;

i = 0,27/0,01=27 дв.х.;

t_>0>= ((0,05 +(0,27 – 0,07)/0,98)*27 + 0,2 = 7,06 мин.;

t= 0,27 мм;

S_>поп>= 0,01 мм/дв.х.;

V_>заг>= 35 м/мин;

v_>кр>= 35 м/с;

S_>пр>= 0,98 мм/мин;

i = 0,27/0,01=27 дв.х.;

t_>0>= ((0,05 +(0,27 – 0,07)/0,98)*27 + 0,2 = 7,06 мин.;

t_>ш-к>= (7,06*2 + 1 + 1 + 0,19)*1,09 + 0,7 + 1,6 = 20,1 мин., тогда на одно кольцо – 4 мин.

Маршрут восстановления коленчатого вала.

Коленчатый вал – одна из наиболее нагруженных деталей поршневого компрессора. Во время работы вал испытывает переменные динамические нагрузки, поэтому он должен быть достаточно жестким, чтобы под действием рабочих нагрузок обеспечить необходимую точность движения перемещающихся частей, обладать высоким сопротивлением усталости. Поверхности трения коленчатого вала должны иметь высокую износостойкость.

Основными рабочими поверхностями коленчатого вала являются поверхности коренных и шатунных шеек. Изнашивание усиливается вследствии повышенных механических скоростных нагрузок, а также наличия агрессивных сред.

Непосредственно перед разборкой и ремонтом коленчатого вала, если позволяют условия, проводят проверку состояния коленчатого вала в компрессоре. С помощью щупов проверяют зазоры в соединении вала с коренными подшипниками и в соединении шатунных шеек с шатуном. Проверяют также положение оси вала по расхождению щек. Такая проверка характеризует взаимный износ сопрягаемых поверхностей коленчатого вала, подшипников, шатуна.

Демонтированные, поступившие в ремонт коленчатые валы полностью разбирают. Подшипники выпрессовывают, снимают заглушки смазочных каналов. Коленчатый вал очищают от грязи, прочищают и продувают смазочные каналы. Затем вал промывают в ванне, заполненной керосином или моющим раствором, промывают горячей и холодной водой, обдувают сжатым воздухом и окончательно высушивают, протирая сухой хлопчатобумажной ветошью.

Контроль и выявление дефектов.

отклонение

Допуск, мм, при диаметре вала, мм

5-100

100-200

200-300

300-400

Овальность и конуснообразность шейки:

коренной

шатунной

Биение шеек:

после изготовления или ремонта вала

при эксплуатации

0,15

0,02

0,06

0,20

0,22

0,03

0,09

0,25

0,30

0,035

0,15

0,30

0,35

0,04

0,20

Средства измерений – универсальные.

Технология восстановления дискового поршня.

Поршни компрессров в процессе эксплуатации подвержены действию значительных динамических нагрузок. Наибольшему износу подвергаются внешние (в тонкой части) поверхности порня, поверхности канавок под поршневые кольца и отверсти под поршневые пальцы. Результатом изнашивания этих поверхностей является уменьшение диаметра поршня, увеличение ширины канавок и диаметра отверстия под поршневой палец. На ускоренное изнашивание поршня влияет также перекос поршня в цилиндре, вследствии большой конусообразности шатунных шеек коленчатого вала и отверстий, образованных вкладышами подшипников скольжения. В результате уменьшения диаметра поршня и увеличения диаметра гильзы вследствии износа обеих деталей увеличивается зазор между поршнем и гильзой. Это вызывает стук и повышение температуры компрессора.

У поршней горизонтально-крейцкопфных компрессоров интенсивному изнашиванию подвергается рабочая поверхность баббитовых поясков дискового поршня, в результате чего нарушается соостность штока поршня, сальника и крейцкопфа. Для восстановления соостности на рабочей поверхности поршня протачивают две канавки типа ласточкиного хвоста, которые подвергают лужению, а затем заливают баббитом. Технологическими базами служат прежние поверхности. Приспособление для кокильной заливки представляет собой стальную форму, охватывающую поршень на дуге, соответствующей размеру канавки. Форма снабжена литниками и закрепляется с помощью охватывающей поршень стальной лентой и стяжных болтов. Жидки баббит подается вручную из ковша. Эту операцию осуществляют на специально переоборудованном токарно-винторезном станке.

Баббитовую заливку поясков обрабатывают точением (предварительно), после чего баббит уплотняют обкатыванием роликом и затем обтачивают начисто до требуемого размера.

Средства измерения – универсальные.

Выбор и обоснование контрольно-измерительных средств.

При выборе контрольно-измерительных средств в ремонтном производстве следует решать две задачи:

обнаружение дефектов в деталях и узлах компрессоров;
измерения во время технологического процесса восстановления деталей и узлов.

Обмером с помощью измерительного инструмента завершают, как правило, визуальный контроль деталей после разборки и мойки. Измерения позволяют определить износ тех или иных рабочих поверхностей, отклонения элементов детали от правильной геометрической формы как в продольном (конусообразность, бочкообразность и т. д.), так и в поперечном (овальность, огранка и т. д.) сечениях детали. При обмере деталей используют стандартный мерительный инструмент универсального назначения (штангенциркули, микрометры, микрометрические нутромеры и т. д.). отклонение формы деталей типа тал вращения в поперечных сечениях определяют с помощью кругломеров (например, мод. 256, 289, 290). Метод обмера чаще всего применяют при определении дефектов цилинров, цилиндровых втулок, поршней, поршневых колец,поршневых штоков и пальцев, коленчатых валов, роторов, коренных и шатунных подшипников, крейцкопфов и параллелей.

При измерениях во время технологического процесса восстановления деталей компрессора используются также стандартный мерительный инструмент универсального назначения.

Инструмент	Пределы измерения, мм	Цена деления, мм	Предельные погрешности измерения, мм	Область применения
Щупы	4, толщина 0,03-0,05 50, толщина 0,03-0,1 100, толщина 0,03-0,03 200, толщина 0,05-1,0	- - - -	0,01	Для определения зазоров между шейкой вала и подшипником.
Приспособление для замера расхождения щек коленчатого вала	Изготавливается для каждого вала по расстоянию между щек	-	0,01	Для определения относительного изменения расстояния между щеками коленчатого вала.
Микрометр легкого типа	0 -25	0,01	0,01	Для измерения толщины свинцового оттиска, толщины поршневых колец.
Микрометры тяжелого типа	10 –50 50 –80 80 – 120 120 – 180 180 – 260 260 – 360	0,01	0,008 0,009 0,010 0,012 0,015 0,020	Для обмера коренных и шатунных шеек коленчатого вала, диаметров гильз, поршневых колец, поршней
Штангенцир-кули с нониусом	125, 150, 300, 400, 500	Величина отсчета по нониусу: 0,1; 0,05; 0,02	0,02-0,1	Для измерения длины деталей, определения размеров канавок
Индикатор часового типа	0-3 0-5 0-10	0,01	-	Для определени биения коренных шеек вала, осевого и радиального биения торцев
Линейки лекальные: с односторон-ним скосом; с двусторон- ним скосом	Длина: 75 125 175 225 300	-	0,06-0,1 на 1м длины	Для проверки деталей на просвет
Нутромеры	50 100 200 300	-	0,01	Для контроля и измерения внутренних диаметров гильз

Проектирование цеха. [8]

Исходные данные:

Тип производства – мелкосерийный.

Режим работы – односменный.

Годовой фонд работы

оборудования – 2000 часов,

рабочих – 1860 часов.

Расчет станкоемкости.

Удельную станкоемкость изделия можно определить из следующей зависимости:

Т_>уд> = К_>м>*(Т – Т_>руч>), где

Т – трудоемкость 1 т изделия, н-ч/т, Т = 57,9 н-ч/т, по данным завода “Борец “;

К_>м>– среднее число станков, обслуживаемых одним рабочим;

Т_>руч> – трудоемкость ручных операций, Т_>руч> = (0,03-0,08)*Т = 0,05*57,9 = 2,895 н-ч/т.

Тогда

Т_>уд> = 2*(57,9 – 2,9) = 110 ст.ч/т.

Станкоемкость годового выпуска определяем по формуле:

Т = Q_>0>*Т_>уд>, где

Q_>0> – годовой выпуск деталей в [т];

Т_>уд> – удельная станкоемкость обработки 1 т. деталей [ст. час/т].

Т = 850*110 = 93500 ст. час.

Определение количества основного оборудования.

С_>п
общ.>= Т/(Ф_>0>*К_>3
ср>), где

С_>п
общ.> – принятое общее число единиц оборудования цеха без указания наименования;

К_>3
ср>– средний коэффициент загрузки оборудования по цеху при односменной работе. Для мелкосерийного производства К_>3
ср>= 0,85;

Ф_>0> – эффективный годовой фонд времени работы оборудования, Ф_>0>= 2000 ч. [8], табл. 7.1.

С_>п
общ.>= 93500/(2000*0,85) = 55 ст.

Распределение общего количества станков по группам:

Токарные станки – 30%:

C_>Т>= 55*0,3 = 17 ст.

2. Расточные станки - 5%:

С_>р>= 55*0,05 = 4 ст;

3. Фрезерные станки - 8%:

С_>пр>= 55*0,08 = 5 ст;

4. Вертикально-сверлильные станки - 2%,

С_>в-с>= 55*0,06 = 4 ст;

Шлифовальные станки – 30%,

С_>ш>= 55*0,3 = 17 ст.

Всего С_>п
общ>= 47 станков.

Расчет количества станков для участка механической обработки ремонтного цеха.

Суммарная приведенная программа:

гильзы 4060 шт/год;

поршневые кольца 4060 шт/год;
поршни 2030 шт/год;
коленчатый вал 1015 шт/год.

Всего: 11165 шт/год.

Годовая станкоемкость Т_>отр>= ⁿ_>i=1>^m_>j=1>t_>ш-к>_>ij>N_>i>/60, где

m – число операций обработки i-ой детали на станке;

n – число разных деталей, обрабатываемых на данном станке;

N_>i> – годовая программа выпуска i-х деталей.

С^’_>р>= Т_>с>_>>/Ф_>0>; С_>пр>– округляется до целого в большую сторону, станков.

К_>з>= С^’_>р>/С_>пр> - коэффициент загрузки, табл. 7.6.

Токарно-винторезные станки.

Т_>т-в>= [26,2*4060 + 9,64*2030 + 68,3*1015 +(0,8 + 0,86 + 0,84 + 0,82)*4060]/60 = 3477,73 ст.час;

С^’_>р>= 3477,73/2000 = 1,74; С_>пр>= 2; к_>з>= 0,87;

Вертикально-расточные станки.

Т_>т-в>= (38,1 + 17 + 43,1)*4060/60 = 6645 ст.час;

С^’_>р> = 6645/2000 = 3,27; С_>пр>= 4; к_>з>= 0,82;

Вертикально-сверлильные станки.

Т_>в-с>= 15,4*4060/60 = 1042 ст.час;

С^’_>р>= 1042/2000 = 0,51; С_>р>= 1 ст; к_>з>= 0,51;

4) Плоскошлифовальные станки.

Т_>в-с>= (15,1 + 4)*4060/60 = 1292 ст.час;

С^’_>р>= 1292/2000 = 0,65; С_>р>= 1 ст; к_>з>= 0,65;

Вертикально-фрезерные станки.

Т_>в-ф>= 4,04*4060/60 = 273,4 ст.час;

С^’_>р>= 273,4/2000 = 0,14; С_>р>= 1 ст; к_>з>= 0,14;

Круглошлифовальные станки.

Т_>к-ш>= (14,7*4060 + 2,21*4060)/60 = 1144,2 ст.час;

С^’_>р>= 1144,2/2000 = 0,57; С_>р>= 1 ст; к_>з>= 0,57;

Хонинговальные станки.

Т_>в-ф>= 14,6*4060/60 = 988 ст.час;

С^’_>р>= 988/2000 = 0,5; С_>р>= 1 ст; к_>з>= 0,5.

Горизонтально-расточные станки.

Т_>в-ф>= 18,9*4060/60 = 1279 ст.час;

С^’_>р>= 1279/2000 = 0,64; С_>р>= 1 ст; к_>з>= 0,64.

Определение числа производственных рабочих.

Расчет производим по общей трудоемкости механической обработки приведенной годовой программы.

Р_>ст>= Т/(Ф_>р>*к_>м>), где

к_>м> – коэффициент многостаночного обслуживания в мелкосерийном производстве к_>м>= 1,1;

Ф_>р>- эффективный годовой фонд времени рабочего, равный 1860 ч. (стр. 561).

Р_>ст>= 93500/(1860*1,1) = 46 чел.

Определение числа вспомогательных рабочих.

Р_>всп>= Р_>ст>*0,25 = 46*0,25 = 12 чел.;

Потребное количество ИТР.

Р_>итр>= (Р_>ст>+Р_>всп>)*0,09 = (46 +12)*0,09 = 6 чел.;

Потребное число МОП.

Р_>моп>= (Р_>ст>+Р_>всп>)*0,02 = 58*0,02 = 2 чел.;

Потребное число служащих.

Р_>сл>= (Р_>ст>+Р_>всп>)*0,09 = 58*0,09 = 6 чел.

Расчет площади цеха.

Общая площадь цеха составляет S_>общ>= 2200 + 440 + 4018 = 6658 м².

Производственная площадь.

S_>пр>= S_>уд.пр.>*Сп общ, где

S_>уд.пр.> – удельная производственная площадь,приходящаяся на один станок S_>уд.пр.>= 40 м²/станок;

S_>пр>= 40*55 = 2200 м²

Выбираем для проектирования производственных зданий

размер секций 72 144 м,
с сеткой колонн 18 12 м,
при высоте пролетов для бескрановых секций 7.2 м,
шаг колонн t = 12 м,
ширина проезда 4,5 – 5,5 м.

Площадь основных секций составляет 10368 м².

Количество пролетов N = S_>пр>/L_>уд>*L,

где L_>уд> - 35 – 50 м, берем 50 м; L – ширина пролета 18 м,

тогда N = 2200/50*18 = 2,4.

Вспомогательная площадь.

Вспомогательная площадь составляет 15 –20 % от S_>пр>, тогда S_>всп>= 0,2*2200 = 440 м².

Расчет числа заточных станков.

С_>з>= С*П/100, где

С_>з> – число заточных станков;

П – процент заточных станков от общего числа станков, обслуживаемых заточными станками общего назначения (стр. 592).

С_>з>= 47*5/100 = 3 ст.

Площадь заточного отделения:

S_>зат>= С_>з>*S_>уд.з.> , где

С_>уд.з.> – удельная площадь, приходящаяся на 1 заточной станок (стр. 592).

S_>уд>= 10 м²/ст;

S_>зат>= 10*3 = 30 м².

Количество рабочих заточников.

Р_>зат>= С_>зат>*Ф_>с>*к_>з.ср.>/(Ф_>р>*к_>м>), где

С_>зат> – число станков заточного отделения;

Ф_>с> – действительный годовой фонд станка;

к_>з.ср.> – средний коэффициент загрузки станков;

Ф_>р> – действительный годовой фонд времени рабочего;

к_>м> – коэффициент многостаночного обслуживания.

Р_>зат>= 4*4015*0,65/(1860*1,05) = 4 чел.

Расчет числа оборудования отделения ремонта и оснастки.

С^'_>р>= 3 ст. (по нормам)

Вспомогательное оборудование.

С_>всп>= 3 ст. (по нормам)

Общее число оборудования отделения.

С_>р>= 3+3 = 6 ст.

Расчет площади отделения ремонта инструмента и оснастки.

S_>и>= S_>уд>*С_>р> , где

S_>уд> – удельная площадь, приходящаяся на один станок (стр. 592).

S_>и>= 22*6 = 132 м².

Число рабочих станочников отделения.

Р_>р>= С_>р>*Ф_>0>*к_>з.ср.>/(1860*1,05) = 6*2000*0,65/(1860*1,05) = 5 чел.

Потребное число слесарей.

Р_>сл>= Р_>р>*0,45 = 5*0,45 = 3 чел;

Расчет площади комплексной кладовой.

S_>кл>= S_>пл.уд.>*S_>общ> , где

S_>пл.уд.> – удельная площадь на один станок.

S_>кл>= 2,6*36 = 104 м².

Расчет числа контролеров.

Принимаем 5 % от числа станочников.

Р_>к>= Р_>ст>*0,05 = 62*0,05 = 3 чел.

Площадь контрольного отделения:

S_>к>= S_>уд>*Р_>к>*к_>р.о.> , здесь

S_>уд> – удельная площадь на одного человека;

Р_>к> – количество контролеров;

К_>р.о.> – коэффициент на расположение оборудования, инвентаря и проходов.

S_>к>= 6*3*1,75 = 30 м².

Определение числа электриков.

Рэл = С_>общ>*0,045 = 47*0,045 = 2 чел.

Расчет сборочного участка.

Необходимое число рабочих мест сборки определяют по формуле:

М_>сб> = Т_>сб>*N/60*Ф_>р.м>*Р, где

Т_>сб>- трудоемкость сборки изделия, мин;

Ф_>р.м>- эффективный годовой фонд рабочего места сборки 2050 [8] табл. 7.1, ч.; Р – численность рабочих на одном рабочем месте – 3 чел., т. к. изделие крупногабаритное, что позволяет осуществлеть сборку с нескольких сторон.

Т_>сб>= Т_>уз> + Т_>сл-пр> + Т_>общ>, где

Т_>уз>- трудоемкость узловой сборки, в мелкосерийном производстве составляет 10-15 % от общей трудоемкости сборочных работ [8];

Т_>сл-пр>– трудоемкость слесарно-пригоночных работ, 20-25 % [8].

Т_>сб>– составляет 20 % от общей трудоемкости изделия (по данным завода “Борец”), тогда

Т_>сб>= 310,2*0,2 = 62,04 н-ч.

М_>сб>= 62,04*2030/2050*3 = 21 место.

Из них:

мест для узловой сборки – 3;
мест для слесарно-пригоночных работ – 4;
мест для общей сборки – 14.

Требуются также места для испытаний – 3, места для мойки и сушки – 3, места для покраски – 1.

Общее количество сборочных мест – 28 мест.

Численность сборщиков вычисляют по формуле:

Р_>сб> = М_>сб>*Ф_>р.м>*К_>з>*П/Ф_>р>, где

П – плотность работы, среднее число рабочих, одновременно работающих на 1 рабочем месте – 3 чел.; Кз для сборки принимают 0,8 [8] стр 564.

Тогда

Рсб = 28*2050*0,8*3/1860 = 74 чел.

В условиях мелкосерийного производства использование наладчиков на универсальном оборудовании не рекомендуется. Здесь, как правило, рабочие имеют высокую квалификацию и наладку универсального оборудования осуществляют сами.

Численность ИТР – 7-12 % от числа производственных рабочих:

Р_>итр> = 74*0,1 = 8 чел.

Площадь сборочного участка.

S_>сб> = S_>уд>*М_>сб>, где

S_>уд>– удельная площадь, приходящаяся на единицу сборочного оборудования, м², [6] стр. 224.

S_>сб>= 22*3 + 22*4 + 30*14 + 30*3 + 30*3 + 30*1 = 4018 м².

Количество пролетов N = S_>пр>/L_>уд>*L,

где L_>уд> - 35 – 50 м, берем 50 м; L – ширина пролета 18 м,

тогда N = 4018/50*18 = 4,5.

Расчет складского хозяйства.

А) Площадь склада.

S_>ск>= m_>>*t/(Д*q*к_>и>), где

m_>> - масса заготовок, проходящих через цех в течении года, т; t – нормативный запас хранения грузов на складе, календарные дни; q – средняя грузонапряженность площади склада, т/м²; Д – число календарных дней в году.

m_>>_>>= Q/к_>исп>, где

к_>исп> – коэффициент использования металла к_>исп>= 0,75.

S_>ск>= 909,44*20/(260*0,8*0,35) = 250 м²;

Z_>тк> = (Q_>к>/С_>тк>)*i_>к>, где

Q_>к> = m_>>*t/365 = 909,44/365 = 2,5 т;

С_>тк> – средняя вместимость груза в тару выбранного типа; iк – число поступлений груза к-группы на склад.

Стк – определяют по максимальной грузоподъемности gк max тары выбранного типа с учетом среднего значения коэффициента использования тары по грузопдъемности К_>тк>= 0,2…0,85.

С_>тк> = 4,2*0,3 = 1,26

Z_>тк> = (2,5/1,26)*7 = 14

Z_>ст> = 2*14/1 = 28 секций.

Б) Склад готовых деталей.

S_>г.д
.>= Q_>0>*t/(260*q*к_>и>), где

к_>и> – коэффициент использования площади склада.

S_>г.д.>= 341*20/(260*1*0,4) = 66 м²;

В) Склад запасных частей.

Потребность цеха состоит в том, чтобы склад запасных частей для компрессорного производства имел возможность складировать 2025 % годовой программы выпуска [т].

Срок хранения запчастей ~2 мес.

S_>зап>= Q_>0>*0,2*t/(260*q*к_>з>);

S_>зап>= 341*0,2*60/(260*0,6*0,4) = 66 м².

Отделение для приготовления СОЖ.

S_>сож>= 0,04*S_>пр>= 0,04*2200 = 88 м².

Годовой расход охлаждающих жидкостей.

Q_>охл>= q_>ох>*С_>п>*253/1000, т/год, где

q_>ох> – расход охлаждающей жидкости на один станок в сутки, кг;

С_>п> – количество станков; 253 – число рабочих дней в году.

Q_>ох>= 2,5*47*253/1000 = 29,7 т/год.

Годовой расход масел для смазки оборудования.

Q_>м>= q_>м>*С_>п>*253/1000 т/год, где

q_>м> – расход масла на один станок в сутки, кг;

С_>п> – количество станков.

Q_>м>= 0,44*47*253/1000 = 5,2 т/год.

Определение площадей дополнительных отделений.

Кроме указанных отделений, в цехе предусмотрены дополнительные отделения, которые удовлетворяют потребностям цеха.

К ним относятся:

Термическое отделение.

S_>терм>= 270 м²;

Помещение для зарядки электрокар.

S_>эк>= 80 м²;

Центральная ремонтная база.

S_>эл-рем>= 216м²;

Есть отделение для сбора, переработки и брикетирования стружки.В цеху предусмотрены места для контейнеров под отходы.

Административные помещения.

Кабинет начальника цеха S_>н>= 15 м²;

Кабинет зам. начальника цеха S_>з.н.>= 12 м²;

Кабинет секретаря S_>н>= 8 м²;

Тех. бюро цеха S_>т.б.>= 20 м²;

Бытовые помещения цеха находятся в следующем корпусе, т. к. предусмотрен централизованный бытовой блок.

Общественные организации цеха.

В цехе следует предусмотреть комнаты отдыха.

S_>об>= S_>об.уд.>*Р_>сл>*0,6 , где

S_>об.уд.> – удельная площадь зала совещаний, вместимостью до 100 человек, приходящаяся на одного человека.

S_>об.уд
.>= 1,2 м²/чел;

S_>об>= 1,2*114*0,6 = 82 м².

Санузел цеха удовлетворяет потребностям S_>с.у.>= 50м².

Транспортные средства цеха.

В МСЦ для перемещения грузов предусмотрены подвесные кран-балки в количестве 8 штук, грузоподъемностью 2т, 3т и 1т.

Технология сборки типовых узлов поршневого компрессора.

Характеристика технологических процессов сборки компрессоров.

При ремонте компрессоров сначала следует осуществить разборку компрессора, затем непосредственно ремонт его деталей и узлов. Потом снова собрать, сначала отдельные узлы компрессора, потом весь компрессор. Поэтому если знать технологический процесс сборки компрессора, то разборка осуществляется просто в обратном порядке.

Технологический процесс сборки имеет ряд особенностей:

этот процесс является завершающим и поэтому наиболее ответственный. Надежность компрессора, его важнейшие параметры – производительность, экономичность и др. в значительной степени определяются уровнем технологии и качеством сборки. В процессе сборки выявляются многие дефекты предшествующих технологических процессов, а также технологичность конструкции изделия. Отступления от требований технологии сборки, предусмотренных соответствующей документацией, могут быть причиной выхода компрессоров из строя при испытаниях и эксплуатации.
Процесс сборки компрессора отличается сложностью. Сопутствующие сборке физические явления (деформация деталей, контактные напряжения и др.) сложны, что затрудняет расчет точноти сборки. Рабочие движения отличаются настолько большим могообразием, что воспроизведение их в автоматических сборочных системах затруднено, а подчас и невозможно. Главным образом этим объясняется низкий уровень механизации и автоматизации сборочных работ.
Процесс сборки характеризуется высокой трудоемкостью. В общем случае технологические процессы сборки компрессоров, а также их отдельных узлов можно разделить на следующие, последовательно выполняемые этапы: предварительная сборка, промежуточная, узловая,общая сборка изделия.

В единичном и мелкосерийном производствах, при непоточной сборке, изделие собирают на одном рабочем месте (участке) один или несколько рабочих. Это связано со спецификой отрасли, а именно, выпуском крупногабаритных изделий, большой номенклатурой и малой серийностью выпуска.

Технологические процессы сборки, используемые в компрессоростроении, характеризуются исключительно большим разнообразием технологических приемов и операций. При сборке компрессоров используются широко известные способы образования подвижных и неподвижных разъемных соединений – сборка резьбовых соединений (болт-гайка; крепление деталей с помощью шпилек и гаек; крепление деталей винтами и болтами); сборка шпоночных соединений; стопорение резьбовых соединений с помощью контр-гаек, шплинтов и т. п.

Используются соединения деталей с гарантированным натягом, например, при установке коренных подшипников на коленчатый вал. Применяются сварка и пайка.

Кроме процессов и способов сборки общемашиностроительного характера, в компрессоростроении используются специфические способы выполнения сборки и контроля. Так, при сборке узлов коленчатого вала применяют операции статической и динамической балансировки. По условиям сбалансированности узлов коленчатых валов в процессе работы осуществляют подборку шатунно-поршневых групп компрессоров по массе. Проводят испытания блок-картеров на прочность и блок-картеров и компрессоров на плотность и герметичность путем выдержки под давлением. Большое внимание уделяется обкатке компрессоров после сборки.

Технические требования к сборке коленчатого вала.

Сложность условий работы коленчатого вала определяет технические требования, предъявляемые, к его сборке:

обеспечение легкости и плавности вращения вала; отсутствие заеданий; это требование является общего характера, предъявляемым к узлам вращения, однако в данном случае его выполнение особенно важно, так как оно гарантирует отсутствие нарушений цикличности рабочих процессов машины. Технологически требование обеспечивается высокой точностью посадочных поверхностей (коренных шеек) вала, на которых устанавливаются роликовые подшипники – для установки подшипников используются поля допусков k6, m6 (ГОСТ 25347-82).
Биение конца коленчатого вала после сборки не должно превышать 0,05 мм; невыполнение данного требования ухудшает условия работы подшипников, уменьшает их долговечность.
Точность зубчатого зацепления регламентируется предельным отклонением межосевого расстояния зубчатой передачи – не более ± 0,1 мм.
Основное требование – требование статической или динамической сбалансированности вала. Требование сбалансированности вала обусловлено стремлением ликвидироватьдинамические нагрузки на опры и вибрации в процессе работы компрессора. Наличие несбалансированных вращающихся масс при высокой частоте вращения может привести к выходу из строя не только опор вала, но и всего компрессора.

Технологическая схема сборки коленчатого вала.

Общая сборка поршневых компрессоров.

Общая сборка поршневых компрессоров проводится на специальных участках общей сборки, реже – в специальных цехах, куда поступают все комплектующие детали и сборочные единицы.

Все детали и сборочные единицы, поступающие на сборку, должны быть изготовлены в соответствии с рабочими чертежами, промыты, испытаны согласно требованиям технических условий, приняты контролерами ОТК и иметь клеймо.

Перед сборкой все сборочные единицы и детали необходимо расконсервировать, промыть в содовом растворе или керосине, протереть хлопчатобумажной салфеткой или обдуть сжатым воздухом для просушки.

Трущиеся детали и поверхности смазывают маслом ХА-23 или ХА-30 (ГОСТ 5546-66). Резиновые прокладки смазывают пластинчатой смазкой ЦИАТИМ-201 (ГОСТ 6267-74). Все паронитовые прокладки перед установкой выдерживают в сыром глицерине (ГОСТ 6823-77) не менее 2 ч.

При сборке все крепежные детали, имеющие стопорные шайбы, должны быть надежно зафиксированы от проворачивания, кроме шатунных болтов, всасывающих клапанов, которые стопорятся после испытания.

Ввиду того, что некоторые детали и узлы компрессора имеют значительную массу, например, коленчатый вал в сборе поршневого компрессора 3П имеет массу около 550 кг, а блок-картер – 830 кг, при их транспортировании на сборку и во время сборки используют подъемно-транспортные устройства. Наиболее часто для этого используют кран-балки грузоподъемностью от 2т.

Коленчатые валы в сборе транспортируют на участок общей сборки с помощью специального приспособления, состоящего из двух петельных стропов (рис.1).

Транспортирование блок-картера осуществляется с помощью цепной подвески грузоподъемностью 1,4 т.

Гильзы подаются на общую сборку в таре (рис. 2) с помощью кран-балки грузоподъемностью 3-5 т. В тару гильзы помещаются в двух специальных кассетах, устанавливаемых одна на другую. Обычно в таре транспортируют до 24 гильз.

Оглавление.

Аннотация.

Введение.

Технологическая часть.

Назначение изделия и краткое описание.

Организация ремонтных работ.

Выбор и обоснование метода изготовления заготовки.

Гильзы.

Поршневые кольца.

Проектирование технологического процесса обработки гильз.

1.Основные поверхности и анализ технологичности конструкции

гильз.

2.Анализ технических требований.

3.Выбор технологических баз, маршрута обработки и типа оборудования.

4.Расчет припусков на механическую обработку гильзы.

5.Расчет режимов резания и норм времени на обработку гильзы.

Проектирование технологического процесса обработки поршневых колец.

1.Основные поверхности и анализ технологичности конструкции

поршневых колец.

2.Анализ технических требований.

3.Выбор технологических баз, маршрута обработки и типа оборудования.

4.Расчет припусков на механическую обработку поршневых колец.

5.Расчет режимов резания и норм времени на обработку поршневых колец.

Маршрут восстановления коленчатого вала.

Технология восстановления диского поршня.

Выбор и обоснование контрольно-измерительных средств.

Проектирование цеха.

Исходные данные.

Расчет производственной площади цеха.

Расчет сборочного участка.

Расчет складского хозяйства.

Определение площадей дополнительных отделений.

Транспортные средства цеха.

Технология сборки типовых узлов компрессора.

Характеристика технологических процессов сборки компрессоров.

Технологические требования к сборке коленчатого вала.

Общая сборка поршневых компрессоров.

Конструкторская часть.

Краткое описание и принцип работы приспособления для

фрезерования замка поршневых колец.

Расчет основных параметров пневматического привода

приспособления.

Краткое описание и принцип работы центросместителя.

Краткое описание и принцип работы стенда для выпрессовки

коленчатого вала.

Ораганизационно-экономическая часть.

Технико-экономическое обоснование проектируемого варианта технологического процесса.

Определение капитальных вложений на оборудование для

изготовления и ремонта деталей компрессора.

Расчет себестоимости изготовления и ремонта деталей

компрессора.

Определение цеховых расходов.

Технико-экономические показатели цеха.

Выводы.

Охрана труда и охрана окружающей среды.

Устройства, обеспечивающие охрану труда и окружающей среды

при выполнении технологического процесса.

Расчет системы механической вентиляции.

Расчет горизонтального отстойника.

Защита производства в чрезвычайных ситуациях.

Исследовательская часть.

Исследование взаимосвязи изготовления и эксплуатации

компрессоров. На основе анализа затрат на изготовление и

ремонт выбрать метод ремонта.

Выводы.

Описание программы расчета стоимости ремонта изделия.

Алгоритм программы.

Список литературы.

Начальнику ОМС

Шорниковой Л. Н.

Служебная записка.

Прошу включить дополнительно в список студентов, свободно владеющих немецким языком, студентку кафедры МТ – 3 Мишинёву Т. В. для участия в стипендиальной программе «Российского Фонда Немецкой Экономики».

После защиты диплома предпологается учёба на 7-ом году обучения по кафедре МТ – 3.

Зав. каф. МТ – 3

проф. д. т. н. Мухин А. В.

Вступительное слово.

Технология производства наряду с обеспечением высокого качества, производительности и низких затрат в производстве изделий, должна обеспечивать такие же показатели и в условиях эксплуатации. Опыт работы изделий показывает, что все этапы жизненного цикла изделия, начиная от разработки конструкций, проектирования технологических процессов, изготовления, технического обслуживания и ремонта, взаимосвязаны. Общая структура взаимосвязи представлена на листе исследований. Входным сигналом системы является поток заказов, который после принятия решений управления, организации поступает на вход подсистемы конструкторской подготовки, в которой осуществляется анализ технологичности изделий с точки зрения ремонтопригодности. Далее информация поступает в подсистему технологической подготовки. Здесь решаются вопросы анализа имеющихся дефектов, их устранение, расчет затрат на изготовление и ремонт, их сопоставление и выбор вариантов. Выходом подсистемы является конкретное изделие, поступающее в эксплуатацию.

Особенно актуальным является выявление взаимосвязи изготовления и ремонта, а также целесообразности этих работ. В общем виде эта взаимосвязь представлена на листе исследований, здесь видно, что кривая стоимости ремонта и кривая стоимости изготовления нового изделия с течением времени пересекаются в точке А, что указывает на равенство стоимости работ. Выбор изготовления или ремонта будет зависеть от затрат на эти работы и цены нового изделия. Далее, если затраты на ремонт больше (точка А), следует изготавливать изделие. Если затраты на ремонт меньше (точка А), изделие следует ремонтировать. Если изделие снято с производства, но продолжает эксплуатироваться, его необходимо ремонтировать независимо от затрат.

Решение о целесообразности проектируемой технологии ремонта принимается на основе анализа годового экономического эффекта, определяемого сопоставлением суммарных затрат по различным видам ремонта и изготовления изделия. Чтобы сократить время на расчет экономического эффекта и выбор оптимального варианта ремонта была разработана программа, которая позволяет расчитать затраты на тот или иной вариант ремонта деталей и сравнить его с затратами на изготовление новой детали.

Технологическая часть дипломного проекта представляет собой разработку технологического процесса восстановления деталей компрессора – это коленчатый вал и поршни и техпроцесса изготовления деталей, которые не подлежат ремонту – это гильзы и поршневые кольца.

Конструкторская часть проекта представлена разработкой приспособления для фрезерования замка поршневого кольца, центросместителя для обработки шатунных шеек колен вала и гидравлическим стендом для выпрессовки коленчатого вала.

Целесообразность выбранного варианта технологического процесса подтверждается экономической частью дипломного проекта.

Также в дипломном проекте рассмотрены вопросы охраны труда и охраны окружающей среды. А также защита производства в чрезвычайных ситуациях.

Лист

TYPE=RANDOM FORMAT=PAGE>45

Проектирование цеха ремонта поршневых компрессоров

Наименование детали

Корпус

Заготовка-пруток 85153 мм

Расчетные данные для нового варианта

БАЛАНСОВАЯ СТОИМОСТЬ ОБОРУДОВАНИЯ

СТОИМОСТЬ СЛУЖЕБНО -БЫТОВЫХ ОБЪЕКТОВ

С начислениями на страхование расчитывается по формуле

ЗАРАБОТНАЯ ПЛАТА ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РАБОЧИХ

Могут быть определены по формуле

Рассчитываются по формуле

ВЫВОДЫ

Аннотация

В>2>/В>1> – коэффициент пересчета себестоимости и капиталовложений по базовому варианту на годовой выпуск деталей по новому варианту;

Затраты на основные материалы М по одному изделию равны

N

Наименование статей расходов

Вспомогательные материалы

а) основное оборудование

а) здания и сооружения

Расчет ведем по каждой статье расходов

N

Всего работающих, в том числе

Общая площадь участка

а) здания и сооружения

Структура основных производ. фондов:

а) здания и сооружения

Трудоемкость валка

Затраты на основные материалы М по одному изделию равны

N

Наименование статей расходов

Вспомогательные материалы:

а) основное оборудование;

а) здания и сооружения;

N

Всего работающих, в том числе

Общая площадь цеха

а) здания и сооружения

Структура основных производ. фондов:

а) здания и сооружения

Трудоемкость ремонта

Выводы:

Расчет ремонтного участка для ремонта поршневых воздушных и газовых компрессоров на базе 3П, выпускаемых Московским компрессорным заводом «Борец».

Выводы.

Описание программы расчета стоимости ремонта изделия.

Краткое описание и принцип работы центросместителя .

Список литературы.

Охрана труда и охрана окружающей среды.

Расчет системы механической вентиляции.

Расчет горизонтального отстойника.

Назначение изделия и краткое описание.

Организация ремонтных работ.

Условия ремонта и замены деталей стационарных компрессоров на прямоугольных базах 3П.

Выбор и обоснование метода изготовления заготовки.

Гильзы.

Поршневые кольца.

Проектирование технологического процесса обработки гильз.

Основные поверхности и анализ технологичности конструкции гильз.

Анализ технических требований.

Выбор технологических баз, маршрута обработки и оборудования.

5.Расчет режимов резания и норм времени на обработку гильзы.

Проектирование технологического процесса обработки поршневых колец .

Основные поверхности и анализ технологичности конструкции поршневых колец.

Анализ технических требований.

Выбор технологических баз, маршрута обработки и оборудования.

Расчет припусков на обработку торцевой поверхности поршневого кольца

8 h8.

5.Расчет режимов резания и норм времени на обработку поршневого кольца.

Маршрут восстановления коленчатого вала.

Технология восстановления дискового поршня.

Выбор и обоснование контрольно-измерительных средств.

Технические требования к сборке коленчатого вала.

Технологическая схема сборки коленчатого вала.

В_>2>/В_>1> – коэффициент пересчета себестоимости и капиталовложений по базовому варианту на годовой выпуск деталей по новому варианту;