0,036МПа?15МПа

Напряжение, возникающее при срезе, меньше допускаемого напряжения, значит, условие прочности выполняется.

3.1.5 Выбор и проектирование вспомогательного инструмента

Вспомогательный инструмент, применяемый для изготовления детали «Стакан» стандартный и приведен в таблице 6.

3.1.6 Выбор и проектирование режущего инструмента

Рассчитываем развертку для 045 токарной операции, для обработки сквозного отверстия диаметром 2 мм.

Определяем исполнительные диаметры рабочей части развертки для отверстия с D_о= 2D11. Поле допуска на обрабатываемое отверстие D_о по ГОСТ 25347-82 равно мм.

Максимальный диаметр развертки:

где IT - допуск диаметра отверстия, мм

Минимальный диаметр развертки:

Габаритные размеры развертки с цилиндрическим хвостовиком:

а) диаметр режущей части развертки, D= 3 мм;

б) длина режущей части, l= 8 мм;

в) длина хвостовика, l₁= 50 мм;

г) длина развертки, L= 60 мм

Геометрические элементы лезвия рабочей части развертки:

а) главный угол в плане, ц= 45°;

б) передний угол, г= 5°;

в) задний угол по главной режущей кромке (заборной части), б= 10°;

г) задний угол по вспомогательной режущей кромке (периферии), б₁= 10°;

д) задний угол по спинке ножа б_с= 15°;

е) ширина ленточки, f= 0,4 мм

Длина заборной части развертки:

где D - диаметр развертки, мм;

D₂ - диаметр заборной части, мм

где h - припуск под развертывание на сторону, мм

Число зубьев развертки:

Выбираем угловой шаг зубьев развертки:

щ₁= 87°55';

щ₂= 92°05'

3.1.7 Выбор и проектирование измерительного средства

Рассчитываем калибр-скобу на 085 токарную операцию для контроля длины поверхности 17 мм, которая имеет проходную и непроходную стороны.

Определим размеры калибра-скобы для длины поверхности равную 17 мм с полем допуска H8.

По СТ СЭВ 144-88 находим предельные отклонения размера глубины:

Верхнее es = 0 мкм;

нижнее ei = -100 мкм;

допуск Td = 100 мкм

Определяем предельные размеры глубины отверстия по формуле [7]:

По СТ СЭВ 157-75 определяем допуск калибра: для 8 квалитета и размера от 10 до 18:

Н₁ = 24 мкм,

Н_S = 13 мкм,

Н_Р = 24 мкм

Величины, определяющие расположение полей допусков калибров

Z₁ = 36 мкм;

Y₁ = 0.

По формулам СТ СЭВ 157-75 и 1920-79 определяем размеры калибров [7]

Проходная сторона калибра определяется по формуле:

Проходная изношенная сторона:

Непроходная сторона:

Находим исполнительные размеры контрольных калибров [7]

Проходной новой стороны:

Непроходной стороны:

Износа проходной стороны:

Вывод: в разделе описан принцип работы приспособления, приведен расчет погрешности базирования, по которому определена возможность обработки детали на данном приспособлении; рассчитаны силы зажима детали, а также приведен расчет ответственных деталей приспособления на прочность.

4. Мероприятия по охране труда (окружающей среды)

4.1 Разработка мероприятий по охране труда и технике безопасности при обработке детали

Общие требования безопасности при работе на металлорежущих станках:

1 К самостоятельной работе допускаются лица, достигшие 18 лет, прошедшие медицинский осмотр, инструктажи, усвоившие правила охраны труда

2 Допуск к самостоятельной работе производится после проверки знаний и прохождения стажировки в течение 10 рабочих смен под наблюдением опытного работника.

3 Передвигаться в цехе по предусмотренным проходам, не проходить между машинами, станками, сложенному материалу, деталям, заготовкам.

4 Быть внимательным к звуковой и световой сигнализации, сигналам кранов и движущегося транспорта, предупредительным знакам и надписям.

5 Пользоваться спецодеждой, обувью и защитными средствами.

6 Немедленно уведомлять мастера о случаях травматизма, неисправности оборудования, приспособлений и инструмента.

7 Уметь оказывать первую медицинскую помощь пострадавшим. Обращаться в здравпункт в случае получения травмы, знать номера экстренных телефонов: здравпункта (23-03), пожарной части (25-01), соблюдать правила внутреннего распорядка, личной гигиены.

8 Содержать в порядке и чистоте рабочее место, не допускать загромождения его деталями, отходами и мусором.

9 Пользоваться деревянной напольной решеткой и содержать ее в чистоте.

10 Не прикасаться к токоведущим частям электрооборудования клеммам и электропроводам, к арматуре общего освещения.

11 Привести в порядок рабочую одежду: застегнуть или подвязать обшлага рукавов, надеть головной убор; женщины должны убрать волосы под косынку.

12 О неисправности станка немедленно заявить мастеру, до устранения неисправностей к работе не приступать.

13 Не отвлекаться во время работы.

14 Выполнять только порученную работу, используя безопасные методы труда.

15 Работать на станках, к работе на которых допущены.

16 Не допускать на рабочее место посторонних лиц.

17 Работать исправным инструментом и приспособлениями, используя их по назначению.

18 Не опираться на станок во время работы и не позволять делать это другим.

19 Не работать на неисправном и не имеющим необходимых ограждений станке. Не производить ремонт и переделку станка самостоятельно.

20 Не разрешать убирать у станка во время работы.

21 Запрещается работать на станке в рукавицах или перчатках, а также с забинтованными пальцами без резиновых напальчников.

22 Надежно и жестко закреплять обрабатываемую деталь.

23 Масса и габаритные размеры обрабатываемой детали должны соответствовать паспортным данным станка.

24 Устанавливать и снимать тяжелые детали и приспособления (массой более 15 кг) только с помощью подъемных механизмов.

25 Содержать в чистоте рабочее место.

26 Не загромождать проходы при укладке деталей.

27 Применять исправные гаечные ключи соответствующих размеров; не наращивать их трубой, др. рычагами; не пользоваться прокладками при несоответствии размеров.

28 При всяком перерыве в подаче электроэнергии немедленно выключить электрооборудование станка.

29 Если на металлических частях станка обнаружено напряжение (ощущение тока), электродвигатель работает на 2 фазы (гудит), заземляющий провод оборван, остановить станок и немедленно доложить мастеру о неисправности оборудования.

30 Устанавливать и снимать режущий инструмент после полной остановки станка.

31 Не работать без кожуха, прикрывающего сменные шестерни.

32 Измерение обрабатываемой детали производить после полной остановки станка.

33 Остерегать срыва ключа, правильно накладывать ключ на гайку и не поджимать гайку рывком.

34 Если при обработке металла образуется отлетающая стружка, то при отсутствии специальных устройств на станке, надеть защитные очки или предохранительный щиток из прозрачного материала.

35 Во время работы станка не брать и подавать через работающий станок какие-либо предметы, не подтягивать болты, гайки и другие соединительные детали станка.

36 Не удалять стружку от станка непосредственно руками инструментом, пользоваться для этого специальным крючком и щетками-сметками.

37 Следить за своевременным удалением стружки с рабочего места и станка.

38 Обязательно остановить станок и выключать электродвигатель при временном прекращении работы, перерыве подачи электроэнергии, уборке, смазке, обнаружении неисправностей.

39 При обработке деталей применять режимы резания, указанные в операционной карте для данной детали.

40 Не увеличивать установленные режимы резания без ведома мастера.

41 Прекратить работу и покинуть рабочее место в случае возникновения аварийной ситуации.

Вывод: в данном разделе разработаны мероприятия по охране труда и технике безопасности, при обработке детали на металлорежущих станках.

5. Организационная часть

5.1 Определение потребного количества оборудования [1]

Исходные данные:

- годовой объём выпуска деталей: 10000 шт.

- перечень операций и норма штучно - калькуляционного времени, мин.

- эффективный годовой фонд времени работы одного станка, час.

Определение потребного количества оборудования и его загрузка являются исходными данными для проектирования участка цеха машиностроительного завода. Для определения количества металлообрабатывающего оборудования данной модели и числа рабочих для обработки предусмотренного количества деталей необходимо знать: годовой объём выпуска изделий; вид технологического процесса с указанием перечня операций и суммарные времени по каждому виду оборудования; эффективный годовой фонд производственного времени единицы оборудования.

Эффективный годовой фонд, время работы одного станка в часах при пятидневной рабочей неделе с двумя выходными днями, может быть рассчитан по формуле:

где Твых =101 - количество выходных дней;

Тпд =16 - количество праздничных дней;

Тппд = 7 - количество предпраздничных дней;

S = 2 - число смен работы оборудования;

Кр - коэффициент, учитывающий время пребывания станка в ремонте; для средних станков Кр = 0,95…0,97

В серийном производстве расчётное количество оборудования (станков), шт. подсчитывают по формуле:

где tшт.к. - штучно - калькуляционное время по операциям, выполненным на данном этапе станков, отнесённое к одной детали, мин.;

N - годовой объём выпуска деталей, шт.

Расчётное количество Ср округляют до ближайшего большого целого числа - принятого количества станков Сп.

Коэффициент загрузки данного типа станков, в% вычисляется по формуле:

где Ср - расчётное количество станков, шт.

Сп - принятое количество станков, шт.

Заданием предусмотрена разработка технологии изготовления детали только одного типоразмера, таким образом, чтобы загрузить оборудование целиком, годовой объём выпуска N должен быть весьма большим. Практически количество оборудования, полученное расчётным путём будет недостаточным для создания самостоятельного участка и нормальной его загрузки.

Рисунок 10 - График загрузки станков

Так как станки 1В340Ф30, 16А20ФЗС43, 250ИТВ, 2Н118, 53А50, СОИ-10 являются недогруженными (Кз 80%), то применяют дозагрузку каждого станка.

5.1.1 Расчёт стоимости оборудования

Расчёт стоимости оборудования ведётся в табличной форме, который приведён в таблице 14.

Таблица 14 - Сводная ведомость оборудования

Примечание: Затраты на транспортировку и монтаж станков в среднем 15% от его стоимости.

5.2 Разработка плана расположения оборудования на участке

Участок механической обработки детали «Стакан» располагается в пролете шириной 12 м и шагом колонн 6 м. Так как производство среднесерийное, то планировку участка осуществляем по порядку технологических операций, т.е. станки располагаются в порядке последовательности операций технологического процесса изготовления детали.

В качестве транспортного средства для транспортирования заготовок между станками используется ручная тележка. Рабочие места станочников оснащены инструментальным шкафом (тумбочкой станочника), в котором должен храниться инструмент постоянного пользования и средства по уходу за станком; стеллажом (приемный столик) для размещения на нем тары с заготовками и готовыми деталями.

Предусмотрены место для мастера, место контролера, склад заготовок, инструментальный склад, место для сбора стружки, а также место для складирования готовых деталей.

Расчет потребности в площадях

Удельная площадь, приходящаяся на единицу оборудования, определяется по формуле:

где S - площадь единицы оборудования, м;

К_доп - коэффициент, учитывающий дополнительные площади.

К_доп берется из паспорта оборудования и устанавливается большим для крупногабаритного оборудования и меньшим - для оборудования с меньшими размерами.

Общая производственная площадь участка:

где S _{уд i} - удельная площадь единицы оборудования i - го вида, м;

n - число видов оборудования, шт.;

С _{прин i} - число станков i - го вида, шт.

По данным предприятия:

1 Вспомогательная площадь составляет 20% от основной площади.

2 Служебно-бытовая - 30% от основной площади.

3 Административно-хозяйственная площадь - 6% от суммы основной и вспомогательной площадей.

Таблица 15 - Расчет размера основных производственных площадей

Вывод: в организационной части проекта определено потребное количество оборудования, необходимого для изготовления детали; определен коэффициент загрузки для каждого станка, а также средний коэффициент загрузки оборудования; рассчитана стоимость основного оборудования; разработан план расположения оборудования на участке, произведен расчет потребности в площадях.

6. Экономическая часть

6.1 Расчет технико-экономических показателей и плановой себестоимости механической обработки детали

Расчет планового баланса рабочего времени ведется в табличной форме. Плановый баланс рабочего времени составляется для периодического производства при пятидневной рабочей неделе продолжительностью смены восемь часов. Плановый баланс рабочего времени одного рабочего показан в таблице 16.

Таблица 16 - Плановый баланс рабочего времени одного рабочего

Вывод: За год производственные рабочие должны отработать 1731 час и 217 дней.

Расчет стоимости площадей по видам приведен в таблице 17.

Таблица 17 - Расчет стоимости площадей

Расчет потребности в инструменте

Находим потребное количество:

где Н._р. - норма расхода требующегося инструмента;

ВП_шт. - валовая продукция, шт.

Рассчитываем стоимость:

где С - цена 1 шт. инструмента, руб.

Таблица 18 - Расчет потребности в инструменте

Расчет годовых амортизационных отчислений

Амортизация - постепенное перенесение стоимости основных средств в виде амортизационных отчислений на производимую продукцию с целью накопления денежных средств для полного их восстановления.

Начисление амортизации на предприятии производится линейным методом.

Для расчёта годовых амортизационных отчислений, первоначально необходимо определить норму амортизации:

где Т - срок службы оборудования

Таблица 19 - Расчёт нормы амортизации

Расчет годовых амортизационных отчислений по оборудованию будем вести по формуле:

где Н_а - рассчитанная нами норма амортизации;

Ц_с - стоимость группы оборудования;

К_с - количество станков в группе.

Таблица 20 - Расчёт годовых амортизационных отчислений по оборудованию

Таблица 21 - Расчет суммы амортизационных отчислений

Вывод: В данном пункте был произведен расчет основных и вспомогательных рабочих участка по производству детали «Стакан».

Планирование численности и фонда заработной платы основных рабочих

Плановая трудоемкость определяется по формуле:

где К - коэффициент выполнения норм;

К- коэффициент многостаночного обслуживания, Кмо=1

Плановая численность основных рабочих определяется как отношение плановой трудоемкости и фонда рабочего времени ОПР:

Таблица 22 - Расчет численности основных рабочих

Тарифный ФЗП основных рабочих - это произведение плановой трудоемкости на часовую тарифную ставку:

где ЧТС - часовая тарифная ставка

Основной фонд заработной платы определяется увеличением тарифного фонда заработной платы на величину выплат районного коэффициента, доплат и премий.

где Кр - районный коэффициент, для уральского региона - 1,15;

Премии - в размере 20% за выполнение норм выработки, 20% за выполнение плана по сдаче продукции.

Дополнительный фонд заработной платы зависит от целодневных и внутрисменных потерь. Коэффициент дополнительной заработной платы определяется как отношение планируемой суммы целодневных невыходов к планируемому номинальному фонду времени и как отношение планируемой суммы внутрисменных потерь к продолжительности смены:

Полный ФЗП определяется как сумма основного и дополнительного фондов заработной платы:

Единый социальный налог составляет 26% от полного ФЗП.

Таблица 23 - Расчет ФЗП основных рабочих

Расчет расценок по изделиям

Заработную плату производственных рабочих относят на себестоимость изделия прямым способом на основе установленных расценок. Дополнительную заработную плату производственных рабочих относят на себестоимость отдельных изделий пропорционально основной заработной плате в размерах, установленных при расчете фондов заработной платы.

Расценка рассчитывается по формуле:

где Тi - трудоёмкость обработки i-той детали, мин;

ЧТС ср - средняя часовая тарифная ставка, руб./час;

Квн - коэффициент выполнения норм рабочим.

Основная заработная плата будет рассчитываться по формуле:

Дополнительная заработная плата будет определяться:

Единый социальный налог равен 26%:

Таблица 24 - Расчёт расценок на единицу изделия

Составление сметы затрат

Предприятия потребляют большое количество материалов, топлива, энергии, которые имеют в итоге большой удельный вес в себестоимости продукции. Используемые материалы подразделяются на основные и вспомогательные. К основным материалам относятся те, из которых непосредственно изготавливается продукция. Стоимость основных материалов относится к прямым затратам на производство и отражается в соответствующих статьях плановых калькуляций.

Расчет потребности в основных материалах представлен в таблице 25 Материал, масса изделия и масса заготовки взяты из маршрутных карт. Стоимость материалов и стоимость отходов берется по данным базового года. Стоимость материалов на единицу изделия рассчитывается как разница между произведениями массы заготовки на стоимость материала и массы отходов на стоимость отходов данного материала. Масса отходов от единицы изделия - это разница между массой заготовки и массой изделия. Стоимость материала на программу определяется умножением стоимости материала на единицу изделия на программу запуска соответствующего изделия. Коэффициент использования материала (КИМ) определяется отношением массы изделия к массе заготовки:

где m_заг, m_дет - масса заготовки и детали соответственно, кг;

Цм - цена за 1 кг материала, руб.

Цс - стоимость 1 кг возвратных отходов (стружки), руб.

Коэффициент использования материала:

Таблица 25 - Расчет потребности в основных материалах

Зная нормы расхода материалов, представим формулу расчета:

где F_об - годовой фонд времени работы оборудования, час.;

С _прин - принятое количество станков.

Таблица 26 - Расчет потребности во вспомогательных материалах

Энергия, потребляемая каждым видом оборудования, рассчитывается по формуле:

где Fд - действительный фонд работы станка, Fд =3648 ч.;

Кв - средний коэффициент загрузки двигателя по времени;

Км - средний коэффициент загрузки двигателя по мощности;

Код - средний коэффициент одновременности работы всех электродвигателей;

Сi - количество станков;

Кп - коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети заводов, Кn = 1,05;

КПД - коэффициент полезного действия оборудования, КПД = 0,6;

Pi - установленная мощность электродвигателя i - го вида оборудования, кВт;

Затраты на силовую энергию рассчитываются по формуле:

где Ц сэ - цена 1 кВт/ч энергии, руб. /кВт*ч

Таблица 27 - Затраты на силовую энергию

Суммарная стоимость использования сжатого воздуха, пара и воды рассчитывается по формуле:

где Н.р - норма расхода указанного вида энергии;

Об. - объем использования.

Зная норму расхода воды на производственные и бытовые нужды, пара и сжатого воздуха, найдем их потребность и стоимость:

1 Сжатый воздух = 15 м³/час на ед. оборудования;

2 Пар = 520 кг в квартал;

3 Вода на произв. нужды = 250 м³;•

4 Вода на быт. нужды = 150 м³

Таблица 28 - Затраты на сжатый воздух, пар, воду

Годовой расход энергии на освещение определяется по формуле:

где П - метраж типа площади, м;

Р_п - часовой расход электроэнергии на 1 м, кВт;

К_од - коэффициент одновременного горения электроламп;

F_г - продолжительность горения электроламп в год при соответствующем числе рабочих смен в сутки, ч.;

К_п - коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети заводов Кn = 1,05.

Стоимость энергии на освещение за год определяется по формуле:

где Ц_эо - цена за 1 кВт•ч, руб.

Рассчитаем стоимость энергии на освещение производственных помещений:

Таблица 29 - Затраты на осветительную энергию

Рассчитаем затраты на принадлежности для рабочих и материалы для цехового персонала:

где Н._р - норма расхода материала;

К_потр - количество потребителей;

С_м - цена единицы материала, руб.

Таблица 30 - Затраты на принадлежности для рабочих

Сведем полученные данные в таблицу

Таблица 31 - Сводная таблица

Расходы по управлению и обслуживанию производства

Составление сметы расходов на содержание и эксплуатацию оборудования.

Для определения себестоимости единицы продукции необходимо составить смету расходов, связанных с работой оборудования, чтобы в дальнейшем распределить эти расходы между продукцией цеха.

Смета расходов на содержание и эксплуатацию оборудования составляется по статьям и элементам затрат.

Таблица 32 - Смета расходов на содержание и эксплуатацию оборудования

Процент РСЭО находится по формуле:

Смета затрат на производство предполагает группировку затрат по экономическому содержанию. В смету затрат включаются все расходы цеха, связанные с производством продукции.

Таблица 33 - Смета затрат на производство

Технико-экономические показатели сводят в таблицу 35.

Таблица 34 - Технико-экономические показатели

Вывод: в данном разделе определены затраты на себестоимость изготовления детали, которая составляет 117,5 руб., определен фонд оплаты труда равный 65644,88 руб. и общая стоимость ОПФ 6500436 руб.

Список использованной литературы

1. Дипломное проектирование в машиностроительных техникумах/ Нефедов Н.А. - М.: Высшая школа, 1986.

2. Курсовое проектирование по технологии машиностроения /Под ред. Горбацевича А.Ф. - Минск: Высшая школа, 1983.

3. Справочник технолога-машиностроителя. В двух томах. Т.2. / Под ред. Косиловой А.Г. и Мещерякова Р.К. - М.: Машиностроение, 1985.

4. Курсовое проектирование по предмету - Технология машиностроения/ Добрыднев И.С. - М.: Машиностроение, 1985.

5. Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ. - М.: Машиностроение, 1974.

6. Проектирование станочных приспособлений / Белоусов А.П. - М.: Высшая 1980.

7. Сборник примеров и задач по курсу «Основы стандартизации, допуски, посадки и технические измерения»/ Козловский С.К. и Ключников М.К.-М.: Машиностроение, 1983.

8. Техническая механика: Детали машин/ Фролов М.И.-М.: Высшая школа, 1990

9. Допуски и посадки. Справочник/ Под ред. Мягкова В.Д.-Л.: Машиностроение, 1982.

10. Экономика предприятия. /Сергеев И.В. - Москва, Финансы и статистика 1988 г.