Разработка технологических процессов на механическую обработку вала первичного

Для возможности повторного использования отработанной СОЖ и промывной воды в условиях серийного производства предусмотрены отдельные замкнутые системы водоснабжения. Для разложения отработанной СОЖ используется метод электрокоагуляции. На основе полученной повторно воды изготавливают новую СОЖ, а оставшуюся масляную составляющую сжигают в печах чугунолитейного производства. В целях экономии на заводе предусмотрена одна централизованная станция для разложения СОЖ.

Для очищения промывочной воды предусмотрены отстойники и флотационные установки, включенные в замкнутую цеховую оборотную систему.

Для недопущения загрязнения окружающей среды твердыми отходами (стружкой) предусматриваются следующие мероприятия:

- сбор стружки по территории цеха с последующим ее прессованием;

- последующая ее переработка.

Для переработки стружки предусматривается специальный участок, что позволяет сократить затраты на погрузочно-разгрузочные работы, снижает безвозвратные потери при их переплавке и транспортировке и высвобождает транспортные средства.

Стружку, которая образуется при обработке деталей, собирают и перерабатывают на стружко-дробилках, брикетировочных прессах. Основные операции первичной обработки метало отходов - сортировка, заключается в разделении лома и отходов по видам металла; разделка лома состоит в удалении неметаллических включений и механическая обработка включает рубку, резку, брикетирование на прессах.

Регулярный плановый ремонт станка исключает не предусмотренное конструкцией трение, а регулярная чистка, смазка, замена выработавших свой срок узлов снизит количество твердых отходов в целом.

Безопасность шлифовальной операции

При изготовлении детали - вал первичный огромную роль играют шлифовальные работы, так как окончательный размер ш55k6(), ш65f6(), ш55f6(), получается после круглошлифовальной операции. В качестве инструмента на данной операции применяется круг шлифовальный 25А40НСТ16К535 м/с 3 кл. Б ГОСТ 2424-83. Скорость вращения шлифовального круга на данной операции составляет, 35 м/сек. Шлифование очень длительный и дорогостоящий процесс механической обработке, но другие операции не позволяют получить размер такой высокой точности. Поэтому в разделе решено рассмотреть безопасность шлифовальных работ.

Существует огромное количество абразивных материалов, и связок (вулканитовая, бакелитовая, гликолевая - наиболее часто применяемые). Подбирать абразивные круги нужно очень тщательно, в зависимости от режимов резания, и от материала заготовки, если инструмент при шлифовании будет подобран неверно, это может привести к расбалансировке станочной системы, и как следствие этого разрушение шлифовального круга, что при данных скоростях резания может нанести серьёзную травму рабочему.

При работе на шлифовальных станках очень много пыли, поэтому работают в респираторах. Используется местная вытяжная вентиляция. Устройство местной вытяжной вентиляции делают в виде укрытий или местных отсосов.

При шлифовании используется СОЖ, при вращении круга происходит разбрызгивание аэрозоля в окружающую среду. Неверно подобранная СОЖ может не выполнять свою непосредственную функцию, что приведет к расплавлению еще не отработанных зерен круга, и как следствие этого - их спеканию, и соответственно уплотнению, что может привести к повреждению абразивного инструмента, и увеличить возможность травматизма рабочего.

Полное укрытие машин и механизмов, выделяющих вредные вещества - наиболее совершенный и эффективный способ предотвращения их попадания в воздух помещения.

Для защиты станочников от поражения током все электрооборудование станков выполнено в защищенном исполнении. Для превращения замыкания фазы на корпус в однофазовое короткое замыкание станок зануляют. Под ногами рабочего должен быть деревянный настил.

При работе на шлифовальных станках возможен разрыв круга.

В этом случае для предохранения шлифовщика и окружающих на шлифовальных станках устанавливают защитные кожухи. На круглошлифовальных станках, работающих с окружной скоростью круга 30 - 35 м/сек, обычно устанавливают литые чугунные кожухи. Ограждение шлифовального круга прочно закрепляется на станке.

Необходимо выполнять следующие основные правила по технике безопасности при работе на шлифовальных станках:

Каждый шлифовальный станок должен обслуживаться только тем рабочим, который прикреплен к нему.

Перед началом работы необходимо проверить направление вращения шпинделя шлифовального круга. Обратное направление вращения шпинделя может привести к самопроизвольному отвинчиванию винта, закрепляющего фланцы на шпинделе, в результате чего вращающийся шлифовальный круг может сорваться со шпинделя.

Необходимо проверить правильность установки и крепления приспособлений и детали.

Не положено измерять детали на ходу станка. Для замера деталей необходимо отвести шлифуемую деталь от шлифовального круга и остановить вращение шпинделя передней бабки.

Во время работы и особенно при правке круга шлифовщик обязан носить защитные очки, чтобы исключить попадание в глаза осколков круга. Обязательно необходимо производить своевременную правку круга, так как его неравномерный износ может привести, также к расбалансировке системы.

При уборке и смазке станок необходимо выключить. Чтобы избежать поражений электрическим током, шлифовщик обязан выполнять все правила электробезопасности.

7. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА

Таблица 13 - Исходные данные по проектируемому технологическому маршруту

Показатели	Единица измерения	Числовое значение
		Деталь Вал первичный
1	2	3
1 Годовая программа	шт	800
2 Применяемость на изделие	шт	1
3 Трудоемкость изготовления, в том числе по операциям:	мин	61,238
Токарная с ЧПУ	мин	4,9
Фрезерная с ЧПУ	мин	1,75
Центровальная	мин	0,798
Шлицефрезерная	мин	25,62
Круглошлифовальная	мин	10,02
Торцекруглошлифовальная	мин	10,61
Резьбофрезерная	мин	7,54
4 Норма расхода основных материалов:
Вес заготовки	кг	15,7
Чистый вес	кг	10,0
Вид заготовки		поковка
Марка материала		Ст45
5 Стоимость 1 кг	руб/кг	47,8

Тип и форма организации производства

Тип производства на проектируемом участке определяется номенклатурой обрабатываемой детали, годовой программой выпуска и загрузкой оборудования. В данном случае тип производства - среднесерийное.

Тип производства определяет выбор технологического процесса и форму его организации на участке. Метод организации производства - непоточный, партионный.

Режим работы

Режим работы механосборочного производства может быть односменным или двухсменным.

Годовой эффективный фонд времени работы единицы оборудования рассчитывается по формуле:

F_эф^об = F_ном • m • K_р,

где F_ном - годовой номинальный фонд времени, ч;

m - число рабочих смен в сутках (m = 1);

K_р - коэффициент, учитывающий плановые потери времени, связанные с ремонтом и наладкой оборудования (0,97 ч 0,95).

F_ном = (d_к - d_в - d_с - d_п) • t_см - t_с • d_пп,

где d_к, d_в, d_с, d_п - число соответственно календарных, воскресных, субботних и праздничных дней в плановом году, дни;

t_см - продолжительность рабочей смены, ч;

d_пп - число предпраздничных дней в плановом году, дни;

t_с - время сокращения рабочего дня в предпраздничные дни, ч (1ч).

На 2009 год:

F_ном = (366 - 52 - 52 - 11) • 8 - 1 • 5 =2003часа

F_эф^об = 2003 • 1• 0,96 = 1923 часов

Годовой эффективный фонд времени работы одного рабочего определяется по формуле:

F_эф^р = F_ном • K_н,

где K_н - коэффициент, учитывающий планируемые невыходы на работу (0,85 ч 0,88).

F_эф^р = 2003• 0,86 = 1723 часов

7.1.3 Расчет параметров участка и потребности в оборудовании

Определим размер партии детали в 2 этапа.

На первом этапе определим расчетную (минимальную) величину размера партии деталей i- го наименования.

,

где =2-5% - допустимый процент потерь времени на текущий ремонт и переналадку оборудования;

m - число операций на детали i-го наименования.

Таблица 15 - Данные по t_п.з. и t_н.о

Наименование операции	Вал первичный
	№ операции	tшт, мин	tп.з, мин	tн.о, мин
Центровальная	1	0,798	2	1
Токарная ЧПУ	2	4,9	8	5
Фрезерная ЧПУ	3	1,75	10	5
Шлицефрезерная	4	6,51	16	12
Шлицефрезерная	5	19,11	16	12
Круглошлифовальная	6	1,35	5	5
Круглошлифовальная	7	2,5	5	5
Торцекруглошлифовальная	8	10,61	7	5
Круглошлифовальная	9	6,17	5	5
Резьбофрезерный	10	3,12	13	6
Резьбофрезерный	11	4,42	13	6
Сверлильная ЧПУ
		61,238	100	67

шт

За максимальный размер партии деталей i-го наименования принимаем месячную программу выпуска:

N_Вал = = 800/12 = 67 шт

Для корректировки предельных размеров партии деталей i-го наименованияустановим удобопланируемые ритмы. D_р = 20 рабочих дней в месяце.

Определим период чередования партий детали i-го наименования:

- принимаем 10 дней

Принимаем общий период чередования для всех партий детали 10 дней.

Оптимальный размер партии детали i-го наименования:

шт

Число партий по каждому i-му наименованию детали:



Х_вал= 67/33=2,0

Определим потребное количество оборудования. Метод организации не поточного производства группируется по типам станков, т.е. токарные, фрезерные, сверлильные и т.д. Загрузка станков очень мала, так как участком обрабатывается большое количество деталей различных наименований, которые разбивают на группы по технологической однородности.

Поэтому, когда допустимо приближенное определение количества оборудования и номенклатуры, оборудование проектируем укрупненным способом расчета.

Так как в условиях не поточного, в данном случае среднесерийного производства. На одних и тех же станках обрабатываются различные детали. То расчет количества оборудования целесообразно выполнять в табличной форме.

Количество потребного основного технологического оборудования при проектировании участка укрупненным способом определяется по формуле:

,

где Т_с - станкоемкость годового объема выпуска изделий с запасными частями, станко-часы.

,

где F_д - средний действительный годовой фонд времени работы оборудования для механических цехов на одну смену, ч;

k₄ - средний коэффициент использования оборудования;

k₃ - средний коэффициент загрузки оборудования.

Допускаемые коэффициенты использования и загрузки оборудования принимаем по [15, с.92, табл.6].

Для автоматов и полуавтоматов и станков с ЧПУ допускаемый коэффициент использования k₄ =0,85.

Допускаемый коэффициент загрузки оборудования средний по группе:

Для автоматов и полуавтоматов k₃ =0,85,

Для станков с ЧПУ k₃ =0,9.

Таблица 16 - Для расчета количества оборудования в серийном производстве

Наименование детали	№ операции	Загрузка станков по каждой операции	Итого
		Токарная ЧПУ	Фрезерная	Сверлильная ЧПУ	Центровальная	Круглошлифовальная
			ЧПУ	Шлице-	Резьбо-
1	2	3	4	5	7	8	9	10	14
Вал первичный	1						0,798		0,798
	2	4,9							4,9
	3		1,75						1,75
Итого Принимаемый коэффициент k3 Принимаемый коэффициент k4	4			6,51					6,51
	5			19,11					19,11
	6							1,35	1,35
	7							2,5	2,5
	8							10,61	10,61
	9							6,17	6,17
	10				3,12				3,12
	11				4,42				4,42
	13,96	9,12	25,62	7,54	4,16	0,798	20,63	81,828
	0,9	0,9	0,85	0,85	0,9	0,85	0,85
	0,85	0,85	0,85	0,85	0,85	0,85	0,85
Принимаемое количество станков	1	1	1	1	1	1	1	7

Форма (таблица 14) применяется для группы станков предметно-замкнутого участка и детали, обрабатываемой на этих станках. Данные для заполнения формы берутся из соответствующих граф операционных технологических карт, разрабатываемых на деталь.

Произведем расчет количества станков по формуле:

Токарная с ЧПУ:

Фрезерная с ЧПУ:

Шлицефрезерная:

Резьбофрезерная:

Сверлильная с ЧПУ:



Центровальная:

Круглошлифовальная:

Рассчитанное количество станков заносим в таблицу 14. Число единиц оборудования принимаем по этой форме. Коэффициент загрузки из таблицы 14.

Рассчитаем длительность операционного цикла каждой партии детали i-го наименования:

Расчет Т_ц.оп по каждой операции сведем в табличную форму - таблица 15.

Таблица 16 - Расчет длительности цикла обработки детали

Наименование операции	Длительность цикла обработки деталей, смены
	Вал первичный
Центровальная	0,1
Токарная ЧПУ	0,4
Фрезерная ЧПУ	0,1
Шлицефрезерная	0,5
Шлицефрезерная	1,4
Круглошлифовальная	0,1
Круглошлифовальная	0,2
Торцекруглошлифовальная	0,8
Круглошлифовальная	0,4
Резьбофрезерный	0,2
Резьбофрезерный	0,3
Сверлильная ЧПУ
Итого	4,5

На основании расчетных данных таблицы 15 строим стандарт-план участка и определяем опережения запуска-выпуска партий детали и продолжительность производственного цикла комплекта каждой партии детали.

Для повышения загрузки рабочих мест перенесем выполнение операций детали Вал первичный на более поздний срок, т.к. должно быть обеспечено максимально полное и непрерывное использование рабочих мест и минимальное пролеживание партий предметов в ожидании сборки. [37, с.71].

Средняя величина заделов на участке:

шт

Величина незавершенного производства:

нормо-ч

Расчет производственных площадей

Перечень и основные технико-экономические характеристики оборудования принимаются на основе справочных данных и заносятся в таблицу 16.

Производственная площадь участка определяется по каждому виду оборудования по формуле:

S = М_пр • S_z • К_доп ,

где М_пр - принятое число оборудования;

S_z - габаритная площадь единицы оборудования;

К_доп - коэффициент перерасчета площади станков в производственную площадь (2 ч 4).

S_ТЧПУ= 1 • 5,75 • 3 = 17,25 м²

S_ФЧПУ= 1 • 10,96 • 3 = 32,88 м²

S_ШФ = 1 • 3,64 • 3 = 10,92 м²

S_РФ= 1 • 2,48 • 3 = 7,44 м²

S_СЧПУ= 1 • 4,5 • 3 = 13,5 м²

S_Ц= 1 • 3,6 • 3 = 10,8 м²

S_КШ= 1 • 6,51 • 3 = 19,53 м²

S_стан = 17,25+32,88+10,92+7,44+13,5+10,8+19,53=112,32 м²

Площадь вспомогательных помещений (кладовые, мастерские и т.п.):

S_вспом = S_стан • 0,3 = 33,7 м²

Площадь конторских и бытовых помещений:

S_контор = S_стан • 0,2 = 22,46 м²

Общая площадь участка:

S_общ = 112,32+33,7+22,46 = 168,48 м²

Численность работающих на участке рассчитывается по категориям: рабочие (основные и вспомогательные), руководители, специалисты, техперсонал.

Списочную численность основных рабочих определяем укрупненным способом.

При укрупненных способах расчета в не поточном производстве число производственных рабочих определяем по рассчитанной станкоемкости ?Т_с или по общему количеству принятых станков S_пр механического цеха.

При определении трудоемкости годового объема выпуска детали, не обрабатываемых в автоматических линиях, следует учитывать потери времени рабочих из-за простоев оборудования по организационно -механическим причинам.

Определим общее число производственных рабочих, пользуясь принятым количеством оборудования:

,

где R_a - число рабочих определяемых загрузкой оборудования, R_a =1;

S_пр - принятое количество производственного технологического оборудования участка;

F_д - годовой фонд времени работы станка;

k₃ - коэффициент загрузки станка;

k_р - коэффициент учитывающий ручные работы, k_р =1,02-1,05 ;

k_н -коэффициент, учитывающий не металлорежущее оборудование на участке, если работа на нем не включена в станкоемкость;

F_д^р - годовой фонд времени рабочего;

S_р - средний коэффициент многостаночного обслуживания, S_р =1,3-1,5.

С учетом двусменной работы:

чел

Принимаем количество производственных рабочих, R_пр = 6 чел.

Списочная численность вспомогательных рабочих определяется по рабочим местам и нормам для обслуживания по формуле:

где М - количество единиц оборудования или других рабочих мест;

m - число смен;

Н_об - норма обслуживания (для наладчиков - 7 ч 10, для слесарей, электромонтеров, контролеров 20 ч 30);

К_н - коэффициент, учитывающий планируемые невыходы на работу.

Ч_нал = (7 • 1) / (0,86 •9) = 0,9, принимаем Ч_нал =1

Ч_слес = (7 • 1) / (0,86 •20) = 0,41, принимаем Ч_слес =1

Ч_электр =1 чел

Ч_{контрол} = 1 чел

Ч_ВР = 1+1+1+1 = 4 чел

Число транспортных рабочих не определяется, так как они относятся к корпусу состоящему из 5-ти больших цехов. То же самое относиться к раздатчику инструмента, крановщику и уборщику.

Ч_ВР^всех = 4 чел

Численность вспомогательных рабочих не должна превышать 70% от численности основных.

Ч_ВР^всех = 4< 6• 0,7 = 4,2 чел

Ч_ОБЩ = 6+4=10 чел

Рабочим присваивается тарифный разряд на основе заводских данных.

Средний разряд определяется в отдельности для основных и вспомогательных рабочих по формуле:

где i = 1, n - число присвоенных разрядов;

r_i - разряд группы рабочих одного разряда;

Ч_i - численность рабочих i-го разряда;

Ч_общ - общая (списочная) численность основных или соответственно вспомогательных рабочих.

r_ср^ТЧПУ = (6 • 1) / 1 = 6

r_ср^ФЧПУ= (5 • 1) / 1 = 5

r_ср^Ф= (5 • 1) / 1 = 5

r_ср^СЧПУ= (6 • 1) / 1 = 6

r_ср ^Ц= (4 • 1) / 1 = 4

r_ср ^Ш= (5 • 1) / 1 = 5

r_ср^осн = (4 • 1+5 • 3+ 6 • 2) / 6 = 5,17

r_ср^сл = (5 • 1) / 1 =5

r_ср^нал = (6•1) / 1= 6

r_ср^электр = (5 • 1) / 1 =5

r_ср^{контрол} =(4 • 1 ) / 1 = 4

r_ср^вспом = (4• 1+ 5 • 23+6 • 1) / 4= 5,0

Данные по численности и квалификации рабочих заносятся в таблицу 16.

Таблица 17 - Списочная численность рабочих участка по профессиям и тарифным разрядам

Профессия рабочих	Количество, человек	Средний разряд
	всего	в т.ч. по разрядам
		3	4	5	6
1. Основные рабочие
токарь ЧПУ	1				1	6
фрезеровщик ЧПУ	1			1		5
фрезеровщик	1			1		5
сверловщик ЧПУ	1				1	6
центровальщик	1		1			4
шлифовщик	1			1		5
Итого	6	0	1	3	2	5,17
2. Вспомогательные рабочие
слесарь	1			1		5
наладчик	1				1	6
электрик	1			1		5
контролер	1		1			4
Итого	4	0	1	2	1	5,00

Численность руководителей по проектируемому участку (начальник участка, старший и сменный мастер), специалистов (технолог, механик, может быть экономист, инженер по нормированию труда) и техперсонала (нарядчик, учетчик, табельщик) принимается в зависимости от объёма производства, режима работы отделения и норм управляемости не более 10% от общей численности рабочих и отражается в таблице 17.

Таблица 18 - Численность руководителей, специалистов, техперсонала

Наименование должности	Численность
	человек	%
Специалист	1	10
Итого	1	10

Обслуживать участок будут также руководители, специалисты и служащие с других участков.

Инвестиции и основные фонды

Капитальные вложения в основные фонды включают стоимость здания, оборудования, дорогостоящих инструментов, приспособлений, производственного и хозяйственного инвентаря.

Стоимость здания определяется по площади производственных, вспомогательных, служебно-бытовых помещений и стоимости 1м² (по заводским данным).

Стоимость технологического оборудования определяется на основании расчетов в таблице 18 с добавлением транспортно-монтажных расходов в размере 10%.

Стоимость прочего оборудования и дорогостоящей оснастки определяется укрупнено в процентах от стоимости технологического оборудования:

энергетическое - 10 ч 15%,

подъёмно-транспортное - 15 ч 20%,

инструмент и приспособления - 2 ч 5%.

Стоимость дорогостоящего производственного и хозяйственного инвентаря определяется укрупнено в размере 1200ч1800 руб на одного работающего.

Стоимость здания:

С_з = 168,48 м² • 9500 руб/м = 1601 тыс.руб

Стоимость оборудования и инструментов:

С_ТЧПУ = 1•434= 434 тыс.руб С_ФЧПУ=1•323= 323 тыс.руб

С_ШФ=1•178 = 178 тыс.руб С_РФ=1•145,3= 145,3тыс.руб

С_СЧПУ=1•328,3 = 328,3 тыс.руб С_Ц=1•88,56 = 88,56 тыс.руб

С_КШ=1•124,7 = 124,7 тыс.руб

С_осн = (434+323+178+154,3+328,3+88,56+124,7) • 1,1 =1793,9 тыс.руб

С_энерг = 0,1 • С_общ = 179,39 тыс.руб

С_тр = 0,15 • С_общ = 269,09 тыс.руб

С_пр = 0,03 • С_общ = 53,82 тыс.руб

С_пхи = 1500 • (6+4) = 15 тыс.руб

Результаты расчетов капитальных вложений сводятся в таблицу 18.

Таблица 19 - Капитальные вложения в основные фонды

Группы основных фондов	Стоимость
	сумма, тыс.руб	уд. вес, %
1. Здание	1600,56	40,92
2. Оборудование
2.1. Технологическое	1793,95	45,86
2.2. Энергетическое	179,39	4,59
2.3. Подъёмно-транспортное	269,09	6,88
3. Инструмент и приспособления	53,82	1,38
4. Производственный и хозяйственный инвентарь	15	0,38
Итого (ОФ)	3911,81	100

Амортизация, ремонт и техобслуживание основных фондов

Годовая сумма амортизационных отчислений и расходов по ремонту и техобслуживанию (ТО) рассчитывается по каждой группе основных фондов на основе их стоимости и соответственно норм амортизации и затрат на ремонт и ТО (таблица 19).

Таблица 20 - Затраты по амортизации, ремонту и ТО основных фондов

Группы основных фондов	Стоимость	Амортизация	Ремонт и ТО
	Тыс.руб	%	сумма, тыс.руб	%	сумма, тыс.руб
1 Здание	1600,56	5%	80,03	2%	32,01
2 Оборудование	2242,43	15%	336,36	12%	269,09
3 Инструмент и приспособления	53,82	20%	10,76	10%	5,38
4 Производственный и хоз. инвентарь	15	10%	1,5	10%	1,5
Итого	3 911,81		428,66		307,98

Материалы и инструмент

Затраты на основные материалы для детали в таблице 20 по формуле:

М₀ = (g_м • Ц_м • К_тз - g₀ • Ц₀) • N,

где М₀ - стоимость годовой потребности основных материалов, руб.;

g_м - норма расхода материала (масса заготовки), кг;

Ц_м - цена 1 кг материала, руб.;

К_тз - коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы (1,08 ч 1,06);

g₀ - масса возвратных отходов на деталь, кг;

Ц₀ - цена 1 кг отходов, руб.(1,8 руб/кг);

N - годовой выпуск детали, шт.

М_Вал= (15,7• 47,8• 1,07 - 5,7 • 1,8) • 800/1000 = 634,19 тыс.руб

Цены на материалы (заготовки) принимаются по заводским данным.

Стоимость вспомогательных материалов для производственных целей (эмульсии, охладительной жидкости, смазки и др.) определяется укрупнено по нормам расхода за год на один станок: для универсальных станков - 1000 руб, для автоматов, зуборезных и др - 1100 руб, для шлифовальных - 1150 руб.

С_сож = 1,1 • 3 + 1,0 • 3+1,15•1 = 7,45 тыс.руб

Стоимость вспомогательных материалов для хозяйственных нужд определяется в размере 0,5%, малоценного инвентаря - 1% от стоимости здания.

С_хоз.н = 0,005 • 1601 = 8,0 тыс.руб

С_мц.и = 0,01 • 1601 = 16,01 тыс.руб

Расход малоценного режущего и измерительного инструмента, приспособлений может определяться укрупнено по средним нормам расхода за год на станок в размере от 7500 руб.

С_мц.ри =7• 7,500 = 52,5 тыс.руб

Энергия и вода

Годовые затраты на энергоресурсы для производственных и хозяйственных целей рассчитываются по видам энергоресурсов.

Расход силовой электроэнергии определяется по формуле:

W_c = N_y • F_эф^об • К_з • К_N,

где N_y - суммарная установленная мощность электродвигателей оборудования, кВт. Берется по данным таблицы 33 с учетом коэффициента увеличения (1,2 ч 1,3) на потребление прочим оборудованием;

F_эф^об - годовой эффективный фонд времени работы единицы оборудования, ч;

К_з - средний коэффициент загрузки оборудования;

К_N - средний коэффициент использования электродвигателей по мощности и времени (0,7 ч 0,8).

W_c = 1,25 • 38• 1923 • 0,86 • 0,75 = 58912 кВт

Расход сжатого воздуха определяется по формуле:

W_В = Н_В • М• F_эф^об • К_В • К_П,

где Н_В - норма расхода сжатого воздуха за час работы единицы оборудования, м³;

М - количество единиц оборудования;

К_В - коэффициент, учитывающий долю станков, на которых используется сжатый воздух;

К_П - коэффициент, учитывающий потери воздуха (1,2 ч 1,3).

Н_В может быть принята в размере 1 м³ для обдувки, 1,5 м³ - для пневмозажимов, 4 м³ - для пневмоинструмента. Доля станков, использующих сжатый воздух, берется в пределах 0,1 ч 0,15 для обдувки, 0,15 ч 0,3 - для работы пневмозажимов и пневмоинструмента.

W_{В обд} = 1 • 7• 1923 • 0,1 • 1,2 = 1615 м³

W_{В пз} = 1,5 • 7 • 1923• 0,2 • 1,2 = 4846 м³

W_{В пи} = 4 • 7 • 1923 • 0,2 • 1,2 = 12922 м³

W_{В общее}= 1615+4846+12922=19383 м³

Расход технической воды определяется для приготовления охлаждающих жидкостей в размере 0,0006 м³ за час работы станка, для промывки деталей - в пределах 0,02 - 0,05 м³ на тонну промываемых деталей.

W_{ТВ охл} = 1923 • 7 • 0,0006 = 8,08 м³

W_{ТВ промыв} = 0,03 • 10,7 = 0,32 м³

W_{ТВ общее} = 8,08+0,32=8,4 м³

Расход электроэнергии для освещения определяется по формуле:

W_ОС = Н_ОС • L • Т_ос • K_g,

где Н_ОС - удельная норма расхода электроэнергии за час на 1 м² площади участка, кВт (0,015-0,025);

L - общая площадь участка, м²;

Т_ос - продолжительность освещения за год, ч (2500 ч при двухсменном и 4300 ч при трехсменном режиме работы);

K_g - коэффициент, учитывающий дежурное освещение (1,05).

W_ОС = 0,02 • 168,48• 2500 • 1,05 = 8845 кВт

Расход пара для отопления и вентиляции рассчитывается по формуле:

W_П = Н_П • Т_ОТ • V,

где Н_П - удельная норма расхода пара за час на 1 м³ объема здания, т (Гкал);

Т_ОТ - продолжительность отопительного периода, ч (4200ч). Норма расхода пара в среднем доставляет 0,00005 т/ч или 0,000027 Гкал/ч.

W_П = 0,000027 • 4200 • 168,48• 12 = 229 Гкал

Расход воды на хозяйственно-бытовые нужды определяется (технической, питьевой и горячей отдельно) по формуле:

W_B = H_В • Ч,

где Н_В - норма расхода воды на одного работающего за год, м³/чел;

Ч - списочная численность работающих (в данном случае без ИТР).

Норма расхода воды может быть принята в размере: технической 50 ч 60 м³, питьевой 20 ч 30 м³, горячей 15 ч 25 м³.

W_{В т} = 55 • 10= 550 м³

W_{В п} = 25 • 10= 250 м³

W_{B г} = 20 • 10 = 200 м³

Результаты расчетов энергоресурсов заносятся в таблицу 21, в которой определяется их стоимость по заводским ценам на дату расчета.

Таблица 21 - Ведомость затрат на энергию и воду

Вид энергоресурсов	Годовой расход	Цена за единицу, руб	Стоимость, тыс.руб
1 Энергопотребление на производственные цели
1.1 Силовая электроэнергия, кВт•ч	58912	2,3	135,50
1.2 Сжатый воздух, м3	19383	128	2,48
1.3 Вода техническая, м3	8,40	3,69	0,03
Итого			138,01
2 Энергопотребление на хозяйственно-бытовые нужды
2.1 Электроэнергия осветительная, кВт•ч	8845	2,3	20,34
2.2 Пар, Гкал	229	281	64,42
2.3 Вода, м3:
2.3.1 техническая	550	3,69	2,03
2.3.2 питьевая	250	8,67	2,17
2.3.3 горячая	200	10,18	2,036
Итого			91,00
Всего			229,01

Тарифная заработная плата основных рабочих сдельщиков определяется по формуле:



или:

З_Т.О = С_Ч.О • t_k • N_k,

где С_Ч.О - средняя часовая тарифная ставка основных рабочих, руб;

t_i - трудоемкость изготовления i-ой детали (по всем операциям), ч;

N_i - годовой выпуск i-ой детали, шт;

t_k - трудоемкость изготовления машинокомплекта, н•ч;

N_k - годовой выпуск машинокомплектов, шт.

Тарифная заработная плата вспомогательных рабочих повременщиков определяется по формуле:

З_Т.В = С_Ч.В • F_эф^г • Ч_В,

где С_Ч.В - средняя часовая тарифная ставка вспомогательных рабочих, руб;

F_эф^г - годовой эффективный фонд рабочего времени одного рабочего, ч;

Ч_В - списочная численность вспомогательных рабочих.

З_ТО = (34,3 + (47-34,3) • 1,17)•81,828•800/60•1000= 53,59 тыс.руб

З_ТВ = (26,4 + (36,2-26,4) • 1,0)• 1723 • 4/1000 = 249,43 тыс.руб

Таблица 22 - Часовые тарифные ставки, руб

Форма оплаты труда	Разряд
	3	4	5	6
1 Сдельная	25,9	34,3	39,9	47
2 Повременная	23,5	26,4	30,6	36,2

ремии, доплаты и надбавки для рабочих берутся в размере 40% от тарифной заработной платы, дополнительная заработная плата в размере 10 ч 15% от основной заработной платы.

Результаты расчетов фонда заработной платы рабочих оформляются в таблице 23.

Таблица 23 - Годовой фонд оплаты труда рабочих

Категории рабочих	Численность	Основная зарплата	Дополнительная зарплата	Фонд оплаты труда, тыс. руб
		тарифная	премии, доплаты	итого
Основные	6	53,59	21,44	75,02	7,50	82,53
Вспомогательные	4	249,43	99,77	349,20	34,92	384,12
Итого	10	303,02	121,21	424,22	42,42	466,65

Затраты на оплату труда руководителей, специалистов, технического персонала определяются в таблице 24. Размер окладов рекомендуется брать по заводским данным, премии и надбавки в пределах 50% от годового оклада.

Таблица 24 - Годовой фонд оплаты труда руководителей, служащих, техперсонала

Категории и должности	Численность	Месячный оклад, руб	Годовая зарплата	Премии и надбавки	Фонд оплаты труда, тыс.руб
Специалист	1	8850	106200	53100	159,30
Итого	1	8850	106200	53100	159,3

Общий размер затрат на оплату труда определяется в таблице 25. Отчисления на социальные нужды рассчитываются по установленному законодательствам проценту от фонда оплаты труда. Размер выплаты из прибыли и среднемесячный доход зависит от конечных результатов деятельности и определяются после формирования и распределения прибыли.

Таблица 25 - Ведомость фонда оплаты труда

Категория работающих	Численность	Фонд оплаты труда, тыс.руб	Среднемесячная зарплата, руб	Отчисления на соц. нужды, тыс.руб
1. Основные рабочие	6	82,53	1146,19	21,46
2. Вспомогательные рабочие	4	384,12	8002,53	99,87
3. Руководители, специалисты, техперсонал	1	159,3	13275,00	41,42
Итого	11	625,95	7474,58	162,75

Себестоимость продукции

Текущие расходы на производство продукции за год отражаются в сметах общепроизводственных расходов и затрат на производство, на единицу продукции в калькуляции.

Таблица 26 - Смета общепроизводственных расходов

Статья затрат	Сумма, тыс.руб	Порядок определения
1 Вспомогательные материалы
1.1 Для производственных целей	7,45	Раздел 4.2.3
1.2 Для хозяйственных нужд	8,00	Раздел 4.2.3
2 Малоценный инвентарь	16,01	Раздел 4.2.3
3 Малоценный инструмент и приспособления	52,50	Раздел 4.2.3
4 Энергопотребление		Табл. 4.11
4.1 На производственные цели	138,01	п. 1, гр. 4
4.2 На хозяйственно-бытовые нужды	91,00	п. 2, гр. 4
5 Заработная плата с отчислениями на социальные нужды		Табл. 43
5.1 Вспомогательных рабочих	483,99	п. 2, гр. 3 + гр. 5
5.2 Руководителей, специалистов, техперсонала	200,72	п. 3, гр. 3 + гр. 5
6 Амортизация		Табл. 37
6.1 Здания	80,03	п. 1, гр. 4
6.2 Оборудования и иных материальных активов	348,63	п. 2, 3, 4, гр. 4
7 Ремонт и ТО		Табл. 37
7.1 Здания	32,01	п. 1, гр. 6
7.2 Оборудования и иных материальных активов	275,97	п. 2, 3, 4, гр. 6
8 Услуги транспортного цеха	4,30	0,5% от стоим. матер.
9 Расходы по охране труда, канцелярские, почтово-телеграфные и др.	6,26	1% от ФОТ
Итого	1744,88

Процент общепроизводственных расходов к заработной плате основных рабочих определяется по формуле:

H_опр = (ОПР / ЗП_О) • 100%,

где ОПР - размер общепроизводственных расходов, руб;

ЗП_О - затраты на оплату труда основных рабочих, руб.

H_опр = (1744,88/103,98) • 100% = 1678%

Таблица 27 - Смета затрат на производство

Элементы затрат	Затраты	Порядок определения
	сумма, тыс.руб	%
1 Основные материалы	859,02	31,7	Табл. 38, итог гр. 14
2 Вспомогательные материалы	15,45	0,6	Табл. 44, п. 1, гр. 2
3 Инструмент, приспособления, инвентарь	68,51	2,5	Табл. 44, п. 2, 3, гр. 2
4 Энергопотребление	229,01	8,5	Табл. 39, итог гр. 4
5 Фонд оплаты труда	625,95	23,1	Табл. 43, итог гр. 3
6 Отчисления на социальные нужды	162,75	6,0	Табл. 43, итог гр. 5
7 Амортизационные отчисления	428,66	15,8	Табл. 37, итог гр. 4
8 Затраты на ремонт и ТО	307,98	11,4	Табл. 37, итог гр. 6
9 Прочие затраты	10,55	0,4	Табл. 44, п. 8, 9, гр. 2
Итого	2707,88	100

Таблица 28 - Калькуляция себестоимости продукции

Статья расходов	Затраты	Порядок определения
	На годовой выпуск, тыс.руб	На машинокомплект, руб
1 Основные материалы	859,02	1073,78	Табл.38, итог гр.14
2 Заработная плата основных рабочих	82,53	103,16	Табл. 43, п. 1, гр. 3
3 Отчисления на социальные нужды	21,46	26,82	Табл. 43, п. 1, гр. 5
4 Общепроизводственные расходы	1744,88	2181,10	Табл. 44, итог гр. 2
5 Итого цеховая себестоимость	2707,88	3384,85
6 Общехозяйственные расходы	66,02	82,53	80 ч 100% от п. 2
7 Итого производственная себестоимость	2773,90	3467,38
8 Коммерческие расходы	55,48	69,35	2% от п. 7
9 Итого полная себестоимость	2829,38	3536,73

Контроль правильности расчетов производиться проверкой равенства цеховой себестоимости (табл.28) и суммы затрат на производство (табл.27).

Себестоимость каждой детали определяется по формуле:

S_Д = М₀ + З₀ + О_Т + Н_ОПР + Н_ОХР + Н_КОМ,

где S_Д - полная себестоимость детали, руб;

М₀ - стоимость основных материалов, расходуемых на деталь, руб;

З₀ - заработная плата основных рабочих, руб;

О_Т - отчисления на социальные нужды, руб;

Н_ОПР, Н_ОХР, Н_КОМ - соответственно общепроизводственные, общехозяйственные и коммерческие расходы в расчете на 1 деталь, руб.

М₀ берется по данным таблицы 21;

З₀ рассчитывается по формуле:

З₀ = С_Т • t_i • К_ПР • К_ДОП,

где С_Т - среднечасовая тарифная ставка основных рабочих, руб;

t_i - трудоемкость i-той детали, ч;

К_ПР, К_ДОП - соответственно коэффициент премии, доплат, надбавок и дополнительной заработной платы (раздел 4.2.5)

О_Т определяется в размере принятого процента отчислений на социальные нужды.

Н_ОПР, Н_ОХР, Н_КОМ определяются по формулам:

Н_ОПР = З₀ • h_ОПР / 100,

Н_ОХР = З₀ • h_ОХР / 100,

Н_КОМ = S_ПР • h_КОМ / 100,

где h_ОПР, h_ОХР - соответственно процент общепроизводственных и общехозяйственных расходов к зарплате основных рабочих;

h_КОМ - процент коммерческих расходов к производственной себестоимости;

S_ПР - производственная себестоимость детали, руб.

З₀ = С_Т • t_i • К_ПР • К_ДОП = 49,12 • 61,238 • 1,4 • 1,1/60 = 77,2 руб

Н_ОПР = З₀ • h_ОПР / 100 = 77,2 • 1678/ 100 = 1295руб

Н_ОХР = З₀ • h_ОХР / 100 = 77,2 • 80 / 100 = 61,76 руб

Н_КОМ = S_ПР • h_КОМ / 100 = 2595 • 2 / 100 = 51,9 руб

S_Д = М₀ + З₀ + О_Т + Н_ОПР + Н_ОХР + Н_КОМ = =792,73+77,2+20,07+1295+61,76+51,9 = 2299,12 руб

Вложения в оборотные средства

Оборотные средства под минимально необходимые запасы материальных ресурсов определяются по формуле:

где З_О.М, З_В.М, З_Т.О - соответственно годовые затраты основных материалов (таблица 45, п. 1), вспомогательных материалов (таблица 45, п. 2), инструментов, приспособлений, инвентаря (таблица 45, п. 3), руб.

Н_О.М, Н_В.М, Н_Т.О - соответственно принятая величина запаса основных материалов (3 ч 8 дней), вспомогательных материалов (10 ч 15 дней), инструментов, приспособлений, инвентаря (15 ч 20 дней).

Вложения в остальные оборотные средства определяются укрупнено в размере 50% от рассчитанных.

Тыс.руб

Финансово-экономическая оценка проектируемого участка

Для отражения конечных экономических результатов принятых организационно-технических решений определяется расчетная цена машинокомплекта деталей:

Ц = S + П,

где S - полная себестоимость машинокомплекта, руб;

П - прибыль в расчете на машинокомплект, руб.

где R - уровень рентабельности продукции, принимаемый при расчете цены (10 ч 25%).

Ц = 3536,73+884,18=4420,91 руб

На основании расчетной цены определяются основные показатели финансовой деятельности.

Выручка от реализации продукции:

В_Р.П. = Ц • N,

где N - годовой выпуск машинокомплектов, шт.

В_Р.П. = 4420,91 • 800/1000=3536,73 тыс.руб

Прибыль от реализации продукции:

П_Р.П. = В_Р.П. - S_Р.П.,

где S_Р.П - полная себестоимость реализуемой продукции (таблица 29, итог гр.2).

П_Р.П. = 3536,73-2829,38=707,35 руб

Расчет обобщающих показателей эффективности производства приведен в таблице 30.

Пояснения к таблице 30.

Расчет произведен на основе предположения о полной замене линии через 7 лет эксплуатации в связи с устареванием оборудования и технологий. Поэтому через 7 лет появляется сумма остаточной стоимости линии и возвратная сумма основных средств.

Уровень рентабельности производства:

где ОФ - стоимость основных фондов, тыс.руб;

ОС - стоимость оборотных средств, тыс.руб.

График безубыточности производства

Величина постоянных расходов по таблице 29 включает затраты по п. 4, 6, 8, переменных - затраты по п. 1, 2, 3.

Размер критического выпуска продукции определяется по формуле:

где С - годовая сумма постоянных расходов, тыс.руб;

V - переменные расходы в расчете на машинокомплект, руб;

Ц - расчетная цена одного машинокомплекта, руб.

С = 1866,38 тыс.руб

V_ОБЩ = 963,01 руб

V = V_ОБЩ / N = 963,01/800=1203,76 руб

В_КР = 1866,38•1000/ (4420,91-1203,76) = 580 шт

Таблица 31 - Основные финансово-экономические показатели

Наименование показателей	Значение показателей
1 Капитальные вложения в основные фонды, тыс.руб	3912
2 Вложения в оборотные средства, тыс.руб	20,36
3 Годовой выпуск машинокомплектов, шт	800
4 Себестоимость одного машинокомплекта, руб	3536,73
5 Расчетная цена машинокомплекта, руб	4420,91
6 Выручка от реализации продукции, тыс.руб	3536,7
7 Прибыль от реализации продукции, тыс.руб	707,35
8 Чистая прибыль, тыс.руб	510,70
9 Уровень рентабельности производства, %	18
10 Списочная численность работающих, чел	11
11 Среднемесячная зарплата, руб	7474,58
12 Критический выпуск продукции, шт	580

Спроектирован участок производства комплекта детали Вал первичный и рассчитаны основные экономические показатели участка. Себестоимость 1 машинокомплекта - 3536,73 руб. Чистая прибыль участка составляет 510,7 тыс. руб. Уровень рентабельности производства - 18% - т.е. проект рентабелен. Срок окупаемости капиталовложений составляет около 5 лет.

Заключение

В дипломном проекте разработаны технологические процессы на механическую обработку детали «Вал первичный» в условиях среднесерийного производства.

Подробно описаны назначение детали, и конструкторские и технологические особенности.

Оценка технологичности конструкции детали. Проанализирован и выбран метод получения заготовки, произведен аналитический расчет минимальных припусков.

Классифицированы технологические базы с учетом анализа их соответствию единства баз. Произведен расчет размерных цепей.

На основании расчета предложены технологические маршруты обработки детали.

Произведены расчеты режимов резания, с использованием аналитических зависимостей и норм времени.

В проекте произведен подбор режущего инструмента и проектируемого приспособления, а также обоснование и выбор.

В разделе безопасность жизнедеятельности рассмотрены основные опасности производства, приведены основные требования техники безопасности при работе на оборудовании применяемых для обработки данной детали.

В экономической части дипломного проекта рассчитана себестоимость годовой программы выпуска, детали, определен размер критической партии.

Список используемых источников

1. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Часть 1. Изд. 2-е. М.: Машиностроение, 1974. 416 с.

2. Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ. Серийное производство. Изд. 2-е. М., “Машиностроение”, 1974, 424 с.

3. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станков с ЧПУ. Часть 1. Нормативы времени. Москва. Экономика, 1990, 208 с.

4. Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. Изд. 3-е, перераб. и доп., М., “Машиностроение”, 1976, 288 с.

5 Справочник нормировщика-машиностроителя/ Под ред. Е. И. Стружестрах - М.: Машиностроение, 1961, 638 с.

6. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т.: Под ред. А. Г. Косиливой и Р. К. Мещерякова. - М.: Машиностроение. Т. 1. 1985, 656 с.

7. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т.: Под ред. А. Г. Косиливой и Р. К. Мещерякова. - М.: Машиностроение. Т. 2. 1985, 496 с.

8. Справочник технолога машиностроителя в двух томах. Изд. 3-е, переработанное. Том 2. Под ред. Заслуженного деятеля науки и техники РСФСР д-ра техн. наук проф. А. Н. Малова. М., “Машиностроение”, 1972, 568 с.

9. Справочник металлиста. Под ред. Рахштадта А.Г., Брострема В. А., Москва, 1987 г.

10. Горбацевич А. Ф., Шкред В. А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. - Минск: Высшая школа, 1983, 256 с.

11. И.С Добрыднев “Курсовое проектирование по предмету технология машиностроения”: Уч. Пособие М.: Машиностроение, 1985 г., 184с.

12. М.Ф. Медовой “ Расчёт калибров ” 1984. 218с.

13. Анализ технологической документации машиностроительного производства: Учеб. пособие/ Н. А. Чернышев, В. М. Оробинский, А. Н. Воронцова и др./ ВолгГТУ, Волгоград, 2000 г., 96 с.

14. Графический анализ объекта производства и принятых технологических решений. Методические указания. Сост.: А. Н. Воронцова, Н. А. Чернышев. - Волгоград: изд. ВолгГТУ, 1994, 26 с.

15. Маталин А. А. Технология машиностроения: Учебник для машиностроительных вузов по специальности “Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты”. - Л.: Машиностроение. Ленинградское отд-ние 1985, 496 с.

16. Основы технологии машиностроения. Под ред. В. С. Корсакова. Изд. 3-е, доп. и перераб. Учебник для вузов. М., “Машиностроение”, 1997, 416 с.

17. Режимы резания металлов. Справочник/ Под ред. Ю. В. Барановского - М: Машиностроение. 1973, 407 с.

18. В. Е. Антонюк “Справочник конструктора по расчёту и проектированию справочных приспособлений” 1969г. Москва

19. А. К. Горошкин Приспособления для металлорежущих станков: Справочник. - 7-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1979, 303 с.