Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

Введение

1. Электрооборудование фрезерного станка

1.1Основные технические данные фрезерного станка 6Н82

1.2Расчет механических характеристик главного привода

1.3Выбор преобразователя частоты

1.4 Расчет механических характеристик привода подач

1.5 Расчет коробки скоростей станка при системе ПЧ

2 Электроснабжение фрезерного станка

2.1 Расчет индивидуальных характеристик станка

2.2 Расчет групповых нагрузок

2.3 Выбор сечения проводников, коммутационного оборудования и распределительного пункта

2.4 Расчет потерь напряжения в линии

2.5 Расчет токов КЗ в характерных точках цеховой сети, проверка оборудования на воздействие токов КЗ

3 Технико-экономический расчет

3.1 Расчет материальных затрат

3.2 Расчет затрат на электроэнергию

3.3 Расчет численности персонала

3.4 Расчет заработной платы

3.5 Расчет отчислений на амортизацию

3.6 Сводная калькуляция

4 Охрана труда

4.1 Общие требования безопасности

4.2 Требования безопасности перед началом работ

4.3 Требования безопасности во время работ

4.4 Требования безопасности в аварийных режимах

5 Заключение

Список использованных источников



Введение

Станок предназначен для разнообразных фрезерных работ, в том числе и фрезерования винтовых канавок с использованием универсальной делительной головки.

Фремзерные станким -- группа металлорежущих станков в классификации по виду обработки. Фрезерные станки предназначены для обработки с помощью фрезы плоских и фасонных поверхностей, тел вращения, зубчатых колёс и т.п. металлических и других заготовок. При этом фреза, закрепленная в шпинделе фрезерного станка, совершает вращательное (главное) движение, а заготовка, закреплённая на столе, совершает движение подачи прямолинейное или криволинейное (иногда осуществляется одновременно вращающимся инструментом). Управление может быть ручным, автоматизированным или осуществляться с помощью системы ЧПУ.

Металлорежущий инструмент фрезерной группы станков. Концевые фрезы.

Во фрезерных станках главным движением является вращение фрезы, а движение подачи -- относительное перемещение заготовки и фрезы.

Вспомогательные движения необходимы в станке для подготовки процесса резания. К вспомогательным движениям относятся движения, связанные с настройкой и наладкой станка, его управлением, закреплением и освобождением детали и инструмента, подводом инструмента к обрабатываемым поверхностям и его отводом; движения приборов для автоматического контроля размеров и т.д. Вспомогательные движения можно выполнять на станках как автоматически, так и вручную. На станках-автоматах все вспомогательные движения в определенной последовательности выполняются автоматически.

Рассмотрим компоновку и принцип действия станка. Режущий инструмент (цилиндрические, дисковые, фасонные фрезы), устанавливаются на оправку шпинделя .Оправка одним концом опирается на опору подшипника, а другим закреплена на шпинделе посредством торцевой шпонки. Опора подшипника имеет возможность перемещаться вдоль оправки по направляющим хобота.

Шпиндель получает вращение от коробки скоростей; для уменьшения вибраций, возникающих вследствие прерывистости процесса резания, на выходном валу коробки скоростей установлен маховик. Коробка скоростей размещена в полости станины. На станине также расположены вертикальные направляющие, по которым перемещается консоль с коробкой подач; салазки и стол с фрезеруемой заготовкой. Салазки совершают поперечные перемещения относительно консоли, а стол, в свою очередь - продольные перемещения относительно салазок. Станина станка крепиться к фундаментной плите, на которой также располагается опора винта вертикальной подачи. Таким образом заготовка, установленная на столе имеет возможность поступательного перемещения относительно трех координатных осей.

Из-за сложной, в механическом плане, кинематической схемы главного привода и привода подач, Включающее большое количество шестерен, станок обладает большими потерями. Получить высокий КПД, и следовательно уменьшить затраты на электроэнергию возможно с помощью частотного регулирования скорости электродвигателя. В этой работе будет рассмотрен вариант использования электропривода по системе ПЧ.



1. Электрооборудование фрезерного станка

1.1 Основные технические данные фрезерного станка 6Н82

Станок консольного типа предназначен для различных универсальных работ. Универсально-фрезерным станок называется потому, что стол может быть повернут относительно вертикальной оси.

Техническая характеристика и жесткость станка позволяют полностью использовать инструменты для скоростного фрезерования.

Основные технические характеристики фрезерного станка представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Технические характеристики 6Н82

Рабочая поверхность стола, мм	1250?320
Число скоростей шпинделя	18
Пределы чисел оборотов шпинделя,об/мин	29-1500
Число подач	18
Пределы величин подач продольных и поперечных, мм/мин	19-930
Пределы величин вертикальных подач, мм/мин	6,33-310
Мощность электродвигателя, кВт	7
Поворот стола	45°

Кинематическая схема станка 6Н82 изображена на чертеже ОТИ НИЯУ МИФИ (СПО) Д.270116.51.2014.17.Э3

1.2 Расчет механических характеристик главного привода

Перед тем как выбрать преобразователь частоты, произведём расчёт характеристик при частотном регулировании.

По заданной мощности выбираем электродвигатель.



Таблица 2 - Технические данные асинхронного двигателя

Тип двигателя	4А160S8Уз
	7
	750
	86
	0,75
,о.е.	1,2
,о.е.	1,0
,о.е.	2,0
	2,7
	15,0
	0,14
,о.е.	6,0

Таблица 3 - Параметры схемы замещения двигателя

о.е.
2,0	0,075	0,14	0,032	0,18

Произведем расчет искусственных характеристик, полученных путем регулировки частоты питающего напряжения, а именно для частот 25, 50, 75, 100 Гц. фрезерный станок привод преобразователь

При расчете будем использовать следующие формулы.

Для перевода всех значений таблицы 4 в Омы, каждое значение следует умножить на номинальное сопротивление обмотки статора, которое находится:

(1),

Номинальный ток статора:

(2),

Индуктивное сопротивление двигателя в режиме короткого замыкания:

(3),

Дополнительные расчетные параметры:

(4)

(5)

Коэффициент, учитывающий потери:

(6)

Критическое скольжение:

(7)

Относительное напряжение статора:

(8)

Критический момент:

(9)

Текущий момент:

(10)

Используя таблицы 3 и 4, а также формулы (1)…(10) произведем расчет механических характеристик для частот 25, 50, 75, 100 Гц. Результаты сведем в таблицу 5. Графики механических характеристик изображены на рисунке 2.

Таблица 5 - Расчетные данные механических характеристик электродвигателя

f1x, Гц	Sкр, о.е.	U1x, о.е.	Mкр, Нм	а', о.е.	M, Нм	S, о.е.	щ, 1/с
0,5	0,3	0,56	185,111	2,33	69,718	1	0
					135,66	0,45	21,597
					185,11	0,3	27,487
					205,362	0,2	31,414
					135,66	0,05	37,304
1	0,15	1	184,304	2,34	69,476	1	0
					135,16	0,45	43,19
					190,237	0,25	48,9
					184,304	0,15	66,75
					135,16	0,05	74,61
1,5	0,10	1	88,465	2,34	33,349	1	0
					59,99	0,5	58,9
					98,192	0,2	94,24
					88,465	0,1	106,02
					64,878	0,05	111,91
2	0,075	1	51,731	2,34	19,5	1	0
					57,418	0,3	125,65
					51,731	0,21	145,29
					21,446	0,15	153,14
					37,938	0,05	149,22

Рисунок 2 - Механические характеристики электродвигателя

Также по данным таблицы 6 построим кривую допустимых нагрузок на валу шпинделя. Кривая изображена на рисунке 3.

Таблица 6 - Расчётные данные допустимых нагрузок на валу шпинделя

n, об/мин	щ, 1/с	Мшп, Нм
29,152	3,053	2030,083
37,503	3,927	1578,057
47,372	4,960	1249,301
57,604	6,032	1027,393
74,105	7,760	798,628
93,606	9,802	632,247
114,178	11,956	518,324
146,886	15,381	402,910
185,540	19,428	318,969
235,073	24,615	251,758
302,411	31,666	195,699
381,993	33,717	183,798
464,498	48,639	127,410
597,558	62,572	99,039
754,810	79,038	78,406
920,702	96,409	64,279
1184,444	124,026	49,965
1496,140	156,664	39,556

Рисунок 3 - Кривая допустимых нагрузок на валу шпинделя

1.3 Модернизация вертикально-фрезерного станка 6Н82

Принципиально системы преобразователь-двигатель способны обеспечивать диапазоны регулирования выходной скорости (в нашем случае шпинделя станка) значительно превышающих требуемые в станке: это и тиристорный преобразователь-двигатель постоянного тока независимого возбуждения с замкнутой по скорости системой (система ТП-АД), и система преобразователь частоты-двигатель с короткозамкнутым ротором (система ПЧ-АД). Преимуществом последней системы является малая стоимость двигателя, сокращение затрат на обслуживание привода станка, меньшие вес, габариты и момент инерции двигателя, что обеспечивает снижение потерь в переходных режимах (пуск, регулирование скорости, торможение). Но полостью без редукторный вариант системы ПЧ-АД в станке потребует от двигателя значительных моментов при обработке изделий на пониженных скоростях (черновая обработка), а приведёт к значительному завышению двигателя по мощности, а следовательно по его стоимости и габаритам.

Рациональнее всего, будет использовать двигатель по мощности, рекомендуемый в станке, а для сокращения кинематической схемы (и соответственно потерь в передачах) использовать наиболее перспективные системы обеспечивающие при высоком КПД регулирование скорости.

Как известно, регулирование скорости вращения асинхронных двигателей можно осуществлять в двух зонах. В первой зоне от нулевой частоты до номинальной регулирование осуществляется с пропорциональным изменением напряжения, допустимый момент на валу двигателя при этом остаётся постоянным. Согласование по моменту с нагрузкой создаваемой станком при наименьшей скорости приведёт к завышению по мощности двигателя, а согласование при наибольшей скорости приведёт к перегрузке двигателя и быстрому его выходу из строя.

Поэтому основной режим работы асинхронных двигателей в станках с вращательным движением - это во второй зоне, когда частота питающего двигатель напряжения превышает номинальную, а напряжение питания постоянно (в этом режиме двигатель работает с постоянной мощностью, а длительно допустимый момент изменяется обратно пропорционально угловой скорости двигателя, что соответствует нагрузочной характеристике станков с вращательным главным движением (токарные, сверлильные, фрезерные и т.д.). Поэтому при использовании системы ПЧ-АД в главном приводе станка, желательно максимально сократить количество механических передач, однако полное их устранение не возможно.

1.4 Выбор преобразователя частоты

Различные ПЧ, которые нашли применение в частотных асинхронных электроприводах, можно разделить на две группы, отличающиеся используемыми техническими средствами и структурой.

Первую группу составляют так называемые электромашинные вращающиеся ПЧ, в которых для получения переменной частоты используются обычные или специальные электрические машины. Ко второй группе относятся статические ПЧ, которые получили наибольшее распространение. Статические ПЧ используют элементы, не имеющие механических частей, такие как полупроводниковые приборы, реакторы, конденсаторы и др.

Рисунок 4 - Принципиальная схема электромашинного преобразователя частоты с промежуточным звеном постоянного тока с использованием синхронного генератора

С учетом потерь энергии в машинах преобразователя частоты его установленная мощность будет превышать четырехкратное значение установленной мощности нагрузки, что является недостатком электромашинного преобразователя частоты. Другими его недостатками являются низкий КПД, определяемый произведением КПД отдельных машин, наличие четырех машин (двух двигателей и двух генераторов). С уменьшением нагрузки и при регулировании угловой скорости двигателей МЗ -- М5 вниз от основной КПД становится еще меньше.

Статические ПЧ могут быть без звена постоянного тока с непосредственной связью питающей сети и нагрузки и с промежуточным звеном постоянного тока.



Рисунок 5 - Преобразователь частоты без звена постоянного тока: 1 - блок ПЧ; 2 - блок управления; 3 - силовая часть; 4 - асинхронный двигатель

ПЧ без звена постоянного тока (рисунок 5) включает в себя силовую часть, с которой связан двигатель, и блок управления. Силовая часть этого ПЧ выполняется на базе полупроводниковых приборов, работающих в ключевом режиме (транзисторов и тиристоров), управляемые сигналами с блока управления, и в некоторых случаях содержит согласующие трансформаторы.

Недостатки:

1) ПЧ без звена постоянного тока с непосредственной связью питающей сети и нагрузки может обеспечивать регулирование частоты на статоре АД только в сторону её уменьшения по сравнению с сетевой.

2) Необходимость наличия нулевого вывода трансформатора и обмоток статора АД.

Рисунок 6 - Преобразователь частоты со звеном постоянного тока: 1 - блок управления выпрямителем; 2 - выпрямитель; 3 - силовая часть; 4 - асинхронный двигатель; 5 - блок управления силовой частью



ПЧ со звеном постоянного тока (рисунок 6) состоит из двух основных блоков: выпрямителя и управляемого инвертора с блоками управления. Стандартное напряжение подается на вход управляемого выпрямителя, преобразующего переменное напряжение в постоянное, которое можно регулировать в широких пределах с помощью блока управления. Выпрямленное и регулируемое напряжение подается на вход инвертора, который преобразует его в трехфазное напряжение, регулируемой частоты, поступающее на двигатель. Частота выходного напряжения инвертора регулируется блоком управления в функции сигнала управления.

Главным преимуществом ПЧ со звеном постоянного тока является то, что они могут обеспечивать плавное регулирование частоты напряжения на статоре АД как ниже, так и выше сетевой.

В главном приводе будет использоваться ПЧ с промежуточным звеном постоянного тока DELTA ELECTRONICS VFD-B VFD075B43A (7.5kW 380V).

Таблица 7 - Технические характеристики VFD075B43A

Входные характеристики
Напряжение питания	342...528 В
Частота питающей сети	47...63 Гц
Число входных фаз	3
Номинальный входной ток	19 А
Ток предохранителя или автоматического выключателя (тип B)	30 А
Выходные характеристики
Номинальная мощность двигателя	7.5 кВт
Выходное напряжение	0...Uвх. В
Выходная частота	0,1...400 Гц
Число выходных фаз	3
Номинальный выходной ток	18 А
Перегрузочная способность	1,5Iн в течение 60 сек.
Частота ШИМ	1 - 15 кГц
Комплектация и масса
Тормозной ключ	встроенный
Дроссель	опция
Фильтр ЭМС	опция
Масса	10 кг
Охлаждение	встроенный вентилятор

Рисунок 7 - Схема преобразователя частоты

Таблица 8 - Назначение силовых клемм

Обозначение терминалов	Назначение
R(L1), S(L2), T(L3)	Клеммы для подключения питающей сети (ПЧ с однофазным питанием 220В подсоединяются к любым двум из этих клемм)
U(T1), V(T2), W(T3)	Подключение трехфазного асинхронного двигателя
+1, +2/B1	Подключение дросселя постоянного тока (опция). Перед подключением удалите перемычку +1, +2/B1
+2/B1, B2	Подключение тормозного резистора (опция)
+2/B1, -	Подключение тормозного модуля VFDB (опция)
	Подключение заземляющего провода (не подсоединять аналоговые и цифровые общие провода)



Таблица 9 - Назначение управляющих терминалов

Обозначение терминала	Функции терминала	Заводская установка функции терминала
FWD	Пуск в прямом направлении/Стоп	ВКЛ: Пуск в прямомнаправленииВЫКЛ: Стоп с заданнымзамедлением
REV	Пуск в обратном направлении/Стоп	ВКЛ: Пуск в обратномнаправленииВЫКЛ: Стоп с заданнымзамедлением
JOG	Jog-стоп (толчковая скорость)	ВКЛ: Пуск на частоте JOGВЫКЛ: Стоп с заданнымзамедлением
EF	Внешняя ошибка	ВКЛ: отключение привода
TRG	Вход внутреннего счетчика	ВКЛ: увеличение значения счетчика на 1
MI1	Многофункциональный вход 1	МI1- МI4: заданиепредустановленных скоростей; МI5: Сброс ошибки; МI6: Запрещение измененияскорости. Входы программируются впараметрах Pr.04-04…04-09.
MI2	Многофункциональный вход 2
MI3	Многофункциональный вход 3
MI4	Многофункциональный вход 4
MI5	Многофункциональный вход 5
MI6	Многофункциональный вход 6
DFM	Импульсный выход с частотой пропорциональной выходной частоте (открытый коллектор)	Скважность: 50% Коэффициент передачи: Pr.03-07 Мин. нагрузка: 10KЩ Макс. ток: 50mA Макс. напряжение: 48VDC.
+24В	Источник питания внешних устройствуправления ("общий" для PNP логики)	+24В, 20мА (относительно DCM)
DCM	"Общий" для NPN логики	Общая точка для +24В
	Многофункциональное реле:	Резистивная нагрузка: 5A(N.O.)/3A(N.C.) 240VAC 5A(N.O.)/3A(N.C.) 24VDC Индуктивнаянагрузка: 1.5A(N.O.)/0.5A(N.C.) 240VAC 1.5A(N.O.)/0.5A(N.C.) 24VDC Выход программируется в параметре Pr.03-00.
RA	Нормально разомкнутый контакт
RB	Нормально замкнутый контакт
RC	Общий провод контактов реле
M01	Многофункциональный выходнойтерминал 1 (оптронный)
M02	Многофункциональный выходнойтерминал 2 (оптронный)
M03	Многофункциональный выходной терминал 3 (оптронный)
MCM	Общий для многофункциональныхвыходных терминалов	Макс. 48В DC 50мА
+10	Источник питания потенциометра регулировки скорости	+10В, 20мА
AVI	Аналоговый вход сигнала напряжения	Импеданс: 47kЩ Разрешение: 10 бит Диапазон: 0 ~ 10VDC = 0 ~ Макс. выходная частота (Pr.01.00) Выбор: Pr.02-00, Pr.02-13, Pr.10.00 Настройка: Pr.04-00 ~ Pr.04-03
ACI	Аналоговый вход токового сигнала	Импеданс: 250Щ Разрешение: 10 бит Диапазон: 4 ~ 20мА = 0 ~ Макс. выходная частота (Pr.01.00) Выбор: Pr.02-00, Pr.02-13, Pr.10.00 Настройка: Pr.04-11 ~ Pr.04-14
AUI	Дополнительный аналоговый вход по напряжению	Импеданс: 47kЩ Разрешение: 10 bits Диапазон: -10 ~ +10VDC = 0 ~ Макс. вых. частота (Pr.01-00) Выбор: Pr.02-00, Pr.02-13, Pr.10-00 Настройка: Pr.04-15 ~ Pr.04-18
AFM	Аналоговый выход с напряжениемпропорциональным выходной частоте	0 - 10V, 2mA Импеданс: 470Щ Ток нагрузки: 2mA макс. Разрешение: 8 бит Диапазон: 0 ~ 10VDC Назначение: Pr.03-05
ACM	Аналоговая земля	"Общий" для аналоговых входов/выходов



1.5 Расчет коробки скоростей станка при системе ПЧ

Рассчитаем количество передач станка при системе ПЧ.

Расчет первой скорости:

где, М_шпmax - максимальный момент шпинделя, Нм;

M_н - номинальный момент, Нм;

з_н - номинальный КПД.

где, i_пер1 - передаточное число;

n_н - номинальная скорость двигателя, об/мин;

n_мин - минимальная скорость двигателя, об/мин.

где, М_{1 (при n1)} - момент шпинделя при скорости n₁, Нм;

М_{шп треб} - требуемы момент шпинделя, Нм.

Расчет второй скорости:

Из расчетов следует, что для нового варианта коробки скоростей станка при системе ПЧ, требуется 4 передачи, чертеже ЮУПК270116 показан новый вариант кинематической схемы токарного станка.

Заключение: В данной курсовой работе был модернизирован горизонтально фрезерный станок 6Н82. Была рассмотрена и переработана кинематическая схема главного привода. А так же были выбраны преобразователи частоты которые повышают КПД станка при меньших энергозатратах.



2. Электроснабжение фрезерного станка

Потребитель электрической энергии - электроприемник или группа электроприемников, объединенных технологическим процессом и размещающихся на определенной территории.

Электроприемники второй категории - электроприемники, перерыв электроснабжения, которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. Горизонтально-фрезерный станок 6Н82 работает в продолжительном режиме работы. Продолжительный режим - режим, в котором электрические машины работают длительное время, при этом не перегреваясь. Этот эл.приёмник относится ко второй группе по бесперебойности эл.снабжения.

2.1 Расчет индивидуальных характеристик станка

где, Р_р - расчетная активная мощность привода (кВт)

Р_пасп - паспортная мощность двигателя (кВт)

N_дв - КПД двигателя

N_пч - КПД преобразователя частоты

где, Р_ср - средняя активная мощность приемника (кВт)

К_и - типовой коэффициент использования

где, Q_р - расчетная реактивная мощность приемника (кВАр)

где, Q_ср - средняя реактивная мощность приемника (кВАр)

где, S_р - полная расчетная мощность приемника (кВА)

где, I_р - расчетный ток приемника (А)

U_н - номинальное напряжение (кВ)

Индивидуальные нагрузки главного привода:

Индивидуальные нагрузки привода подач:

Индивидуальные нагрузки станка:

кВА

Индивидуальные нагрузки плоскошлифовального станка

2.2 Расчет групповых нагрузок

[Конюхова]

, т.к. nэ <10

Qр=Qср, т.к. Кpq<10

2.3 Выбор сечения проводников, коммутационного оборудования и распределительного пункта

Питающий кабель для группы электроприемников АВВГ 4?16 мм?

I_р ? I_дд

56,06 А ? 75 А

Питающий кабель для фрезерного станка 6Н82 АВВГ 4?6 мм?

I_р ? I_дд

6,6 А ? 15 А

Распределительное устройство:

ПР 8501-023

Количество присоединений - 8

Тип исполнения - навесной

Iн - 250 А

Автоматический выключатель ВА51-31 (40А)

Автоматический выключатель станка ВА51-31 (31,5А)

2.4 Расчет потерь напряжения в линии

В кабеле АВВГ 4?6 мм?

R_лин. - активное сопротивление линии

R₀ - активное сопротивление 1 м

L_лин. - длина линии

Х₀ - индуктивное сопротивление линии 1 м

В кабеле АВВГ 4?25 мм?



2.5 Расчет токов КЗ в характерных точках цеховой сети, проверка оборудования на воздействие токов КЗ

При проектировании СЭС учитываются не только нормальные, продолжительные режимы работы ЭУ, но и аварийные режимы их. Одним из аварийных режимов является короткое замыкание. КЗ - называют всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различных точек электроустановки между собой или землёй, при котором токи в ветвях электроустановки резко возрастают, превышая допустимый ток продолжительного режима. Причинами коротких замыканий могут быть механические повреждения изоляции, старение изоляции, ошибки персонала.

Рассчитаем ток трехфазного короткого замыкания на распредустройстве

Рассчитаем ток однофазного короткого замыкания на электроприемнике

При коротком замыкании по токоведущим частям проходят токи переходного режима, вызывая сложные усилия в шинных конструкциях и аппаратах электрических установок. Эти усилия изменяются во времени по значению, направлению и имеют колебательный характер.

Электродинамические усилия в токоведущих частях трудно поддаются расчёту, поэтому заводы-изготовители указывают динамическую стойкость устройства, которая должна быть больше расчетного ударного тока КЗ. Таким образом, проверка аппаратов по электродинамической стойкости производится по условию:

Произведем проверку автоматического выключателя ВА51-31(точка K1) (40А). По паспортным данным номинальная отключающая способность этого устройства 10 кА. Трехфазный ток КЗ 6,88 кА.

10кА?6,88кА, следовательно, автоматический выключатель сможет отключить линию при аварийном режиме.

Динамическая стойкость согласно паспортным данным 25 кА. Ударный ток КЗ 9,7 кА.

25кА?9,7кА ,следовательно, автоматический выключатель прошел проверку.

Произведем проверку автоматического выключателя ВА51-31(точка K2) (31,5А). Токи однофазного короткого замыкания гораздо меньше токов трехфазного короткого замыкания. Следовательно, данный выключатель необходимо проверить на способность почувствовать однофазное короткое замыкание.

Произведем расчет коэффициента чувствительности, который должен быть не менее 3

69,68 ? 3

Коэффициент чувствительности во много раз больше необходимого минимума, следовательно автоматический выключатель прошел проверку.



3. Технико-экономический расчет

В экономической части дипломного проекта проводятся технико-экономические расчеты размеров затрат на производство продукции и дается окончательный анализ эффективности спроектированного технологического процесса.

3.1 Расчет материальных затрат

К материальным расходам относятся следующие затраты: затраты на сырье, покупные материалы для обеспечения технологического процесса, комплектующие, инструмент, спецодежда, энергия и т.д.

Определение затрат на основные материалы производят по стоимости материалов и отходов (принимается по прейскурантам, ценникам или по заводским данным)

К цене материала, взятого из прейскуранта, необходимо прибавить расходы, связанные с доставкой материала на завод (стоимость транспортировки и разгрузки), равные примерно 4% цены.

Таблица 1.1. Расчет затрат на основные материалы

Материал	Кол-во шт.	Цена материала руб. за шт.	Стоимость комплектующих руб.	Стоимость с учетом транспортного расхода руб.
Электромагнитная муфта ЭТМ-146-1А	5	7500	7500?5=37500	37500+1500= 39000
Щеткодержатель ЭМЩ-2А20	5	160	160?5=800	800+32=832
Преобразователь частоты	1	30000	30000?1=30000	30000+1200=31200
КабельАВВГ 4?6=25 (4метра)	2	128?4=512	512?2=1024	1024+41=1065
Кабель АВВГ 4?6 (4метра)	5	20?4=80	80?5=400	400+16=416
Итого	72513



Таблица 1.2. Расчет затрат на вспомогательные материалы

Материал	Кол-во шт.	Цена материала руб. за шт.	Стоимость комплектующих, руб.
ИзолентаTDMElectric ПВХ 0,15?19мм черная	1	20	20
Трубка термоусаживаемая ТУТ 8/4 (1метр)	2	7	14
Наконечник кабельный медныйIEKJG-6 арт. UNP40-006-04-04	20	4	80
Перемычка гибкая ПГС-50	2	145	290
Болт М6?20	20	0,8	16
Гайка М6	20	1	20
Шайба O6	40	0,5	20
Шайба пружинная O6	20	12,5	250
Болт М8?30	8	1,4	11,2
Гайка М8	8	1,1	8,8
Шайба O8	16	1	16
Шайба пружинная O8	8	13,5	108
Стоимость без учета транспортного расхода:	854
Стоимость с учетом транспортного расхода:	854+34=888

3.2 Расчет затрат на электроэнергию

Затраты на электроэнергию определяются по формуле:

Где:- время работы оборудования, час

- мощность станка, кВт

- стоимость 1 кВт/час электроэнергии (2,84руб)

Таблица 2.1.

Наименование оборудования	Мощность, кВт	Время работы станка, час	Расчет	Стоимость электроэнергии, руб.
Главный привод станка	7,5	72	7,5?72?2,84	1534
Привод подачи	2,2	72	2,2?72?2,84	450
Итого	1984



3.3 Расчет численности персонала

Численность персонала определяется с учетом баланса рабочего времени на текущий год и трудоемкость производимых работ.

Таблица 3.1. Баланс трудового времени

№ п/п	Основной фонд рабочего времени	Кол-во	Примечание
1	2	3	4
1.	Календарный фонд времени, дни	365	Из календаря
2.	Суммарное количество выходных и праздничных дней	117	Из календаря
3.	Номинальный фонд рабочего времени, дни	365-117=248	п.1 - п.2
4.	Плановые невыходы не работу (всего)	9,92+28+3,72= 41,64~42
	- по болезни	9,92 ~ 10	4% от п.3
	- отпуска	28	11% от п.3
	- прочие оплачиваемые неявки, разрешенные ТК РФ	3,72	1,5% от п.3
5.	Эффективный фонд рабочего времени, дни	214	п.3 - п.4
6.	Продолжительность рабочего дня, час	8
7.	Номинальный фонд рабочего времени, час	248?8=1984час.	п.3 ? п.6
8.	Эффективный фонд рабочего времени, час	214?8=1712	п.5 ? п.6
9.	Коэффициент использования рабочего времени	1712/1984=0,86	п.8 / п.7

Таблица 3.2. Расчет трудоемкости работ

Операция	Время затраченное на работу, чел·ч	Итого
Монтаж ПЧ ГЭСНм 08-01-101-5	29,94	332
Пуско-наладочные работы ГЭСНп 05-02-026-02	158
Время обкатки ПТЭ ЭП	144

Численность персонала определяется по формуле:

В Межотраслевых правилах по охране труда при эксплуатации электроустановок сказано, что бригада - это группа из двух и более человек, включая производителя работ. Следовательно, все работы в электроустановке будут проводиться не менее чем двумя электромонтерами четвертого разряда.

3.4 Расчет заработной платы

- базовый оклад;

- интегрированная стимулирующая надбавка (далее -ИСН);

- выплаты компенсационного характера;

- премия по результатам достижения КПЭ за год;

- премия за особые достижения в труде.

Базовый оклад (месячная тарифная ставка) устанавливается в пределах грейда и внутригрейдовой зоны, к которым отнесена должность/профессия, на которую работник принят в соответствии с заключенным с ним трудовым договором.

Грейд:

- является показателем сложности и значимости выполняемой работы, по нему тарифицируются виды работ;

- позволяет дифференцировать оклады по сложности труда.

Для более точного позиционирования должностей/профессий одного уровня (грейда) по размеру должностных окладов в каждом грейде предусмотрены три внутригрейдовые зоны:

- зона А, которой соответствует максимальный оклад (месячная тарифная ставка) и приоритетные функции;

- зона В, которой соответствует средний оклад (месячная тарифная ставка) и основные функции;

- зона С, которой соответствует минимальный оклад (месячная тарифная ставка) и поддерживающие функции.

Грейды оплаты, соответствующие квалификационным разрядам профессий рабочих приведены в таблице 4.2.



Таблица 4.2

Грейд	Разряд
18	1
17	2
16	3
15	4
14	5
13	6
12	7
11	8

ИСН

- вводится в качестве инструмента, позволяющего руководителю номинировать денежное вознаграждение работника, соответствующее его профессиональным компетенциям, результативности труда, уровня образования и навыков;

- устанавливается в процентах к базовому окладу (тарифной ставке) на основании экспертной оценке профессионального статуса работника и по результатам проводимых ежегодно плановых оценочных мероприятий; начисляется за фактически отработанное время и выплачивается ежемесячно.

В каждой внутригрейдовой зоне устанавливается пять уровней профессионального статуса, которые приведены в таблице 4.4.

Таблица 4.4.

Уровень профессионального статуса	% ИСН	Примечание
Статус 1	До 15%	Чем выше профессиональный уровень работника, тем выше профессиональный статус и размер ИСН
Статус 2	До 30%
Статус 3	До 45%
Статус 4	До 60%
Статус 5	До 75%

По итогам оценки нашему работнику был установлен 1 статус и ИСН в размере 15%.

Выплаты компенсационного характера включают в себя совокупность системных доплат и надбавок, установленных на предприятии в соответствии с действующим законодательством:

-доплата работникам, занятым на тяжелых работах, работах с вредными и (или) опасными и иными особыми условиями труда;

- надбавка за работу со сведениями, составляющими государственную тайну;

- доплата за совмещение, расширение зон обслуживания;

- доплата за работу в ночную, вечернюю смену;

- набавка, обусловленная районным регулированием.

Премия за особые достижения в труде (за значительные результаты в работе):

- является стимулирующей, не гарантированной выплатой;

- может быть выплачена за выполнение особо важных внеплановых заданий;

- разработку и успешное внедрение мероприятий, приведших к повышению эффективности производства;

- участие в разработке, освоении и внедрении новых технологий, методик, оборудования ;участие в ликвидации аварий.

Составляет 2 % от фонда базовой заработной платы.

Заработная плата определяется по формуле:

Где: - основная заработная плата

ЧТС - часовая тарифная ставка

Разряд	1	2	3	4	5	6	7	8
ЧТС, руб	50,94	58,61	67,37	74,08	81,51	86,67	98,61	108,46

Профессия	Разряд	Количество	Трудоемкость, час	ЧТС, час	ЗП основная
Электромонтер	4	2	332	74,08	24594,56

Расчёт фонда оплаты труда

№ п/п	Составной фонд ЗП	Сумма, руб за год	Расчёт	Примечание
1	2	3	4	5
1	Основная зарплата	24594,56		ЧТС. Трудоемкость
2	Интегрированная стимулирующая надбавка (ИСН)	3689,18	Строка 1?15/100	По итогам оценке нашему работнику был установлен 1 статус и ИСН в размере 15%.
3	Доплаты компенсационного характера всего:	6640,54	Сумма строк 4,5,6,7
4	В т.ч. Надбавки за работу со сведениями, составляющими гос.тайну, за стаж работы в РСП	2459,46	Строка 1?10/100	Надбавка за работу со сведениями, составляющими гос.тайну составляет 10%
5	2. Доплата за совмещение, расширение зон обслуживания	1229,73	Строка 1?5/100	Доплата за совмещение, расширение зон обслуживания составляет 5%
6	3.Выплаты за вредные, опасные и иные особые условия труда	2951,35	Строка 1?12/100	Вредные тяжелые условия труда - 12%
7	4. Прочие надбавки, доплаты и компенсации (многосменный режим работы и т.д.)	0		Работа в одну смену, при двухсменной работе надбавка за работу в ночное время 40%
8	Выплаты по районному регулированию (в/о 30)	10477,28	Сумма строк 1,2,3?0,3	Районныйкоэффициент30%
9	Производственное премирование всего:	4181,07	Сумма строк 10,11
10	1. Премия по результатам выполнения КПЭ по итогам года	3689,18	Строка 1?15/100	15% от базового оклада
11	2. Премия за высокие достижения в труде	491,89	Строка 1?2/100	2% от базового оклада
12	Выплаты при увольнении		0	Увольнение не запланировано
13	Прочие выплаты по ФОТ в т.ч.	5949,91
14	1. Пособия по нетрудоспособности [за счет эаботодателя)	991,65	Сумма строк 1,2,3,8,9 ?0,02	Три дня подлежат оплате из средств предприятия по среднему заработку
15	2. Оплата командировки (дни) - суточные			Командировки не запланированы
16	3. Оплата отпускных	4958,26	Сумма строк 1,2,3,8,9 ?0,1	отпуска (оплата по среднему)
17	Всего фонд оплаты труда за год	55532,51	Сумма строк 1,2,3,8,9,12,13
18	Среднемесячная заработная плата		Строка 17/12 среднесписочную численность

Единый социальный налог составляет 37,1% от ЗП

3.5 Расчет отчислений на амортизацию

А = (Стоимость оборудования * Норму амортизации * Номинальный фонд работы оборудования)/ Фактический фонд работы оборудования.

Наименование оборудования	Кол-во	Стоимость единицы	Нормаамортизации	Амортизационные отчисления
Здание	1	35000000	0,02	=35282,3

3.6 Сводная калькуляция

№	Наименование затрат	Сумма, руб.
1	Материалы	72513
2	Транспортные расходы (4% от п.1)	1703,12
3	Энергозатраты	1984
4	Заработная плата персонала	55532,51
5	Начисление на фонд оплаты труда (ЕСН = 37,1% от п.4)	20602,56
6	Амортизация оборудования	35282,3
7	Цеховые расходы (п.4+п.6)?2,5	224537,025
8	Общепроизводственная себестоимость (сума п.1-п.7)	381219,51
9	Общепроизводственные расходы (6% от п.8)	22873,17
Итого:	435027,68



4. Охрана труда

Общие требования безопасности

К самостоятельной работе на фрезерных станках допускается обученный персонал, прошедший медицинский осмотр, инструктаж по охране труда на рабочем месте, ознакомленный с правилами пожарной безопасности и усвоивший безопасные приемы работы.

Фрезеровщику разрешается работать только на станках, к которым он допущен, и выполнять работу, которая поручена ему руководителем цеха (участка).

Рабочий, обслуживающий фрезерные станки, должен иметь: костюм хлопчатобумажный или полукомбинезон, очки защитные, ботинки юфтевые.

Если пол скользкий (облит маслом, эмульсией), рабочий обязан потребовать, чтобы его посыпали опилками, или сделать это самому.

Фрезеровщику запрещается:

- работать при отсутствии на полу под ногами деревянной решетки по длине станка, исключающей попадание обуви между рейками и обеспечивающей свободное прохождение стружки;

- работать на станке с оборванным заземляющим проводом, а также при отсутствии или неисправности блокировочных устройств;- стоять и проходить под поднятым грузом;

- проходить в местах, не предназначенных для прохода людей;

- заходить без разрешения за ограждения технологического оборудования;

- снимать ограждения опасных зон работающего оборудования;

- мыть руки в эмульсии, масле, керосине и вытирать их обтирочными концами, загрязненными стружкой.

1.6. О всяком несчастном случае немедленно поставить в известность мастера и обратиться в медицинский пункт.

2. Требования безопасности перед началом работы

2.1. Перед началом работы фрезеровщик обязан:

- принять станок от сменщика: проверить, хорошо ли убраны станок и рабочее место. Не приступать к работе до устранения выявленных недостатков;

- надеть спецодежду, застегнуть рукава и куртку, надеть головной убор;

- проверить наличие и исправность защитного экрана и защитных очков, предохранительных устройств защиты от стружки и охлаждающих жидкостей;

- отрегулировать местное освещение так, чтобы рабочая зона была достаточно освещена и свет не слепил глаза;

- проверить наличие смазки станка. При смазке пользоваться только специальными приспособлениями;

- проверить на холостом ходу станка:

а) исправность органов управления;

б) исправность системы смазки и охлаждения;

в) исправность фиксации рычагов включения и переключения (убедиться в том, что возможность самопроизвольного переключения с холостого хода на рабочий исключена).

2.2. Фрезеровщику запрещается:

- работать в тапочках, сандалиях, босоножках и т.п.;

- применять неисправный и неправильно заточенный инструмент и приспособления;

- прикасаться к токоведущим частям электрооборудования, открывать дверцы электрошкафов. В случае необходимости следует обращаться к электромонтеру.

3. Требования безопасности во время работы

3.1. Во время работы фрезеровщик обязан:

- перед установкой на станок обрабатываемой детали и приспособления очистить их от стружки и масла;

- тщательно очистить соприкасающиеся базовые и крепежные поверхности, чтобы обеспечить правильную установку и прочность крепления;

- установку и снятие тяжелых деталей и приспособлений производить только с помощью грузоподъемных средств;

- поданные на обработку и обработанные детали укладывать устойчиво на подкладках;

- не опираться на станок во время его работы и не позволять это делать другим;

- при возникновении вибрации остановить станок. Проверить крепление фрезы и приспособлений, применять меры к устранению вибрации;

- фрезерную оправку или фрезу закреплять в шпинделе только ключом, включив перебор, чтобы шпиндель не проворачивался;

- не оставлять ключ на головке затяжного болта после установки фрезы или оправки;

- набор фрез устанавливать в оправку так, чтобы зубья их были расположены в шахматном порядке;

- после установки и закрепления фрезы проверить радиальное и торцевое биение, которое должно быть не более 0,1 мм;

- при снятии переходной втулки, оправки или фрезы из шпинделя пользоваться специальной выколоткой, подложив на стол станка деревянную подкладку;

- обрабатываемую деталь прочно и жестко закреплять в приспособлении, при этом усилия резания должны быть направлены на неподвижные опоры, а не на зажимы;

- при креплении детали за необрабатываемые поверхности применять тиски и приспособления, имеющие насечку на прижимных губках;

- при закреплении на станке приспособлений и обрабатываемых деталей пользоваться только специально предназначенной рукояткой либо исправными стандартными ключами, соответствующими размерам гаек и головок болтов;

- подачу детали к фрезе производить только тогда, когда фреза получила рабочее вращение;

- врезать фрезу в деталь постепенно: механическую подачу включать до соприкосновения детали с фрезой. При ручной подаче не допускать резких увеличений скорости и глубины резания;

- пользоваться только исправной фрезой, если режущие кромки затупились или выкрошились, фрезу заменить;

- при смене обрабатываемой детали или ее измерении отвести фрезу на безопасное расстояние и выключить подачу;

- не допускать скопления стружки на фрезе и оправке. Удалять стружку только после полной остановки шпинделя специальными крючками с защитными чашками и щетками - сметками;

- не допускать уборщицу к уборке у станка во время его работы;

- остановить станок и выключить электрооборудование в следующих случаях:

а) уходя от станка даже на короткое время;

б) временного прекращения работы;

в) перерыва в подаче электроэнергии;

г) при уборке, смазке, чистке станка;

д) при обнаружении какой-либо неисправности, которая грозит опасностью;

е) при подтягивании болтов, гаек и других крепежных деталей.

3.2. Во время работы на станке фрезеровщику запрещается:

- работать на станке в рукавицах или перчатках, а также с забинтованными пальцами без резиновых напальчников;

- брать и подавать через работающий станок какие-либо предметы, подтягивать гайки, болты и другие соединительные детали станка;

- обдувать сжатым воздухом из шланга обрабатываемую деталь;

- на ходу станка производить замеры, проверять рукой чистоту поверхности обрабатываемой детали;

- тормозить вращение шпинделя нажимом руки на вращающиеся части станка;

- пользоваться местным освещением напряжением выше 42 В;

- охлаждать инструмент с помощью тряпок и концов;

- выколачивая фрезу из шпинделя, поддерживать ее голой рукой, для этих целей следует использовать эластичную прокладку;

- при фрезеровании вводить руки в опасную зону вращения фрезы;

- во время работы станка открывать и снимать ограждения и предохранительные устройства;

- удалять стружку непосредственно руками и инструментом;

- оставлять ключи, приспособления и другой инструмент на работающем станке;

- находиться между деталью и станком при установке детали грузоподъемным краном.

4. Требования безопасности в аварийных ситуациях

4.1. В случае поломки станка, отказа в работе пульта управления отключить станок и сообщить об этом мастеру.

4.2. В случае загорания ветоши, оборудования или возникновения пожара немедленно отключить станок, сообщить о случившемся администрации и другим работникам цеха и приступить к ликвидации очага загорания.

4.3. В случае появления аварийной ситуации, опасности для своего здоровья или здоровья окружающих людей отключить станок, покинуть опасную зону и сообщить об опасности непосредственному руководителю.

5. Требования безопасности по окончании работы

После окончания работ фрезеровщик обязан:

- выключить станок и электродвигатель;

- привести в порядок рабочее место:

а) убрать со станка стружку и металлическую пыль;

б) очистить станок от грязи;

в) аккуратно сложить заготовки и инструмент на отведенное место;

г) смазать трущиеся части станка;

- сдать станок сменщику или мастеру и сообщить о всех неисправностях станка;

- снять спецодежду и повесить в шкаф. Вымыть лицо и руки теплой водой с мылом или принять душ.



Заключение

В настоящем дипломном проекте представлена модернизация главного электропривода фрезерного станка 6Н82 с использованием частотного преобразователя. Последнее время увеличивается электрификация приводов, совершенствуются способы регулирования их скорости. На основе этого создаются фрезерные станки крупносерийного производства повышенной производительности.

В данном дипломном проекте представлен горизонтально фрезерный станок 6Н82.

Себестоимость производимых работ составила 435027,68 (435 тысяч рублей 68 копеек)

Диплом выполнен в полном соответствии с дипломным заданием и методическим указаниям по дипломному проектированию специальности 270116.51.



Источники информации

1) Локтев Д.А. - Металлорежущие станки. - М.: Машиностроение, 1967.

2) Нефедов Н.А., Осипов К.А. - Сборник задач и примеров по резанию металлов. - М.: Машиностроение, 1990.

3) Кравчик А.Э. - Справочник Асинхронных двигателей серии 4А. /Справочник. - М.: ЭАИ, 1982.

4) Каталог преобразователей частоты DELTA ELECTRONICS

5) http://gendocs.ru/v23207/?cc=8

6) http://electricalschool.info/2011/11/13/chastotnyjj-preobrazovatel-dlja.html

7) Коновалова Л.Л., Рожкова Л.Д. - Электроснабжение промышленных предприятий и установок. - Изд.: ЭАИ, 1989.

8) Конюхова Е.А. - Электр снабжение объектов. - Изд.: Мастерство, 2002.

9) Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю. - Справочник по эксплуатации электроустановок в промышленных предприятиях. - Изд.: Высшая Школа, 2005.

10) Справочник по снабжению электрооборудования. Том 2. /Под ред. Федоров А.А. - М.: ЭАИ, 1986.

11) Справочник по проектированию электроснабжения./Под ред. Барыбина Б.Ю. - М.: ЭАИ, 1990.

Размещено на Allbest.ru