Модернизация технологического оборудования для оцилиндровки бревен

Состав переходов

Т_шт, мин

1

2

3

4

Ленточно-отрезная

1.Отрезать заготовку согласно эскизу.

0,5

005

Сверлильная с ЧПУ

1.Сверлить отверстие Ш60 на проход.

2.Расточить отверстие Ш105 на проход.

15

010

Токарная с ЧПУ

1.Установить заготовку в патроне, выверить и закрепить 2 раза.

2.Подрезать торец начисто в размер 434h12 мм.

3.Точить Ш180h14 на длине 434мм.

4. Центровать 6 отверстий М8-6Н, выдерживая размеры согласно эскизу.

5.Сверлить 6 отверстий М8-6Н в размер 260,08мм.

6.Расточить Ш120Н14 в размер 3850,1мм.

7.Расточить Ш140Н7 начисто в размер 880,1мм.

Переустановить деталь в патрон, выверить и закрепить 2 раза.

1.Подрезать торец начисто в размер 432h12 мм.

2.Расточить Ш110Н7 в размер 470,1мм.

3.Расточить Ш110Н7 в размер 470,1мм начисто.

4. Центровать 6 отверстий М8-6Н, выдерживая размеры согласно эскизу.

5.Сверлить 6 отверстий М8-6Н в размер 260,08мм.

34,45

015

Фрезерная с ЧПУ

1.Установить выверить и закрепить заготовку.

2.Фрезеровать поверхность (1) в размер 850,02мм, шириной 61мм, на длину 432мм.

15,3

020

Шлифовальная

1.Шлифовать отверстие в размер Ш140Н7.

2.Шлифовать отверстие в размер Ш110Н7.

3.Шлифовать торцы.

14,02

025

Слесарная

1.Нарезать резьбу в 12 отверстий М8-6Н.

2.Зачистить заусенцы после механической обработки.

22

Итого

101,27

4.2.6 Выбор типа производства и формы организации технологического процесса

Тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций К_з.о , который определим по формуле:

К_з.о =, (4.2)

где - такт выпуска деталей, мин/шт;

- среднее штучное время основных операций обработки, мин.

= 14,47 мин.

Такт выпуска определим по формуле:

,

где - годовая программа выпуска, шт; = 10 шт.

- действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч;

=4015 ч.

= 24900 мин/шт.

К_з.о = = 1720,8.

Так как коэффициент загрузки оборудования более 40, то тип производства - единичное.

4.2.7 Расчет припусков на механическую обработку

Существует два метода расчета припусков: аналитический (расчетный) и справочный (табличный). Для заданной поверхности детали производим расчет припусков аналитическим методом, а для остальных размеров припуски назначаем табличным методом.

Заготовка - калиброванный пруток, материал Сталь 45. Масса заготовки 7,655 кг. Для одной поверхности 110Н7^(+0,025) припуски определяем аналитическим методом.

Для наглядности и простоты определения промежуточных припусков и промежуточных размеров составляем таблицу 4.6.

Таблица 4.6 - Припуски на обработку поверхности 110Н7^(+0,035)

Технол. переходы обработки вала 50Н	Элементы припуска, мкм	припуск 2z min, мкм	Размер dp, мм	Предельный размер, мм	Предельные значения допуска, мкм
		T					dmin	d max	2z min	2zmax
Заготовка	100	542	-		109,129	108,629	109,129
Точение черновое	50	50	22	80	648	109,777	109,477	109,777	648	848
Точение чистовое	20	25	11	4	122	109,899	109,779	109,899	122	302
Шлифование	5	15	-	80	126	100,025	110,000	110,025	126	221

Элементы припусков Rz и Т назначаем по табл. 4.3, 4.5, 4.6 [2] в зависимости от метода обработки поверхностей заготовки.

Суммарное значение пространственных отклонений для заготовки данного типа определим по формуле:

_о = . (4.3)

Коробление отверстия следует учитывать как в диаметральном, так и в осевом его сечении, поэтому

_кор = = 91 мкм.

Удельное коробление отверстия находим по табл. 4.9 [2].

Учитывая, что суммарное смещение отверстия относительно наружной поверхности заготовки представляет геометрическую сумму в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, получаем

_см = = 534 мкм,

где ₁ и ₂ - допуски на размеры, служащие базами для обработки отверстия.

Таким образом, суммарное значение пространственного отклонения заготовки

_о = = 542 мкм.

Остаточное пространственное отклонение после чернового растачивания:

_ост = 0,04_о = 0,04Ч542 = 22 мкм.

Остаточное пространственное отклонение после чистового растачивания:

_ост = 0,02_о = 0,02Ч542 = 11 мкм.

Погрешность установки при черновом растачивании

₁ = . (4.4)

Погрешность закрепления заготовки _з принимаем по табл. 4.11 [2] равной 80 мкм; _б = 0. ₁ = = 80 мкм.

Остаточная погрешность установки при чистовом растачивании

₂ = 0,05₁+_инд = 0,05Ч80 + 0 = 4 мкм.

Так как черновое и чистовое растачивание производится в одной установке, то _инд = 0.

Погрешность закрепления заготовки для шлифования ₃ = 80 мкм [2, с. 78]. Расчет минимальных значений припусков при обработке внутренних поверхностей вращения производим по формуле:

. (4.5)

Минимальный припуск под растачивание:

Черновое:

= 648 мкм;

Чистовое:

= 122 мкм;

Минимальный припуск на шлифование:

= 126 мкм.

Расчетный размер считаем, начиная с конечного (чертежного) размера путем последовательного вычитания расчетного минимального припуска каждого технологического перехода:

= 109,899 - 0,122 = 109,777 мм;

= 110,025 - 0,126 = 109,899 мм;

= 109,777 - 0,648 = 109,129 мм.

Значения допусков каждого перехода принимаются по таблицам в соответствии с классом точности [11].

В графе «Предельный размер» значение получается по расчетным размерам, округленным до точности допуска соответствующего перехода. Наименьшие предельные размеры определяются из наибольших предельных размеров вычитанием допуском соответствующих переходов:

= 110,025 мм;

= 109,899 мм;

= 109,777 мм;

= 109,129 мм;

= 110,025 - 0,025 = 110,000 мм;

= 109,899 - 0,120 = 109,779 мм;

= 109,777 - 0,300 = 109,477 мм;

= 109,129 - 0,500 = 108,629 мм.

Предельные значения припусков.

Шлифование:

= 110,000 - 109,799 = 0,221 мм = 221 мкм;

= 110,025 - 109,899 = 0,126 мм = 126 мкм;

Точение:

чистовое: = 109,779 - 109,477 = 0,302 мм = 302 мкм;

= 109,899 - 109,777 = 0,122 мм = 122 мкм;

черновое: = 109,477 - 108,629 = 0,848 мм = 848 мкм;

= 109,777 - 109,129 = 0,648 мм = 648 мкм.

Общие припуски и определяем, суммируя промежуточные:

= 126 + 122 + 648 = 896 мкм;

= 221 + 302 + 848 = 1371 мкм.

Общий номинальный припуск:

= + дз - дд = 896 + 542 - 25 = 1413 мкм;

 = - = 110,000 - 1,413 = 108,587 мм.

Проводим проверку правильности расчетов:

- = 500 - 25 = 475 мкм;

- = 1371 - 896 = 475 мкм.

По полученным данным вычерчиваем схему расположения припусков и допусков на обработку размера 110Н7 (рисунок 4.1).

Рисунок 4.2 - Схема графического расположения припусков и допусков на обработку 110Н7

4.2.8 Выбор оборудования

Выбор оборудования (моделей металлорежущих станков) осуществляется на основании таких данных, как метод обработки, точность обработки, расположение размеров обрабатываемых поверхностей, габаритных размеров заготовки, количество инструментов в наладке станка, обеспечение заданной производительности, эффективность использования станка по времени и по мощности и др.

Выбор оборудования выполнен по методике изложенной в [9].

Исходные данные:

· Вид обработки.

· Габаритные размеры.

· Форма обрабатываемой поверхности.

· Взаимное расположение поверхностей.

· Точность обработки.

· Количество инструментов.

· Тип производства.

Отрезной круглопильный станок модели 8Б 66А (ленточно-отрезная операция)

Технические характеристики.

Токарно-фрезерный обрабатывающий центр В 658 М (Biglia)

(сверлильная, токарная, фрезерная операции)

Технические характеристики.

1.Главный шпиндель.

Максимальный диаметр устанавливаемой заготовки, мм 400

Максимальный обрабатываемый диаметр (со спец. блоком 41.03.37.00), при наличии оси Y, мм 600 Максимальная длина точения, мм 490 Максимальная скорость, об./мин. 40 - 4000

Тип присоединительного конуса шпинделя 8? ASA

Мощность двигателя постоянная/начальная, КВт 15/22

Усилие зажима в патроне, Бар 5-30

Мaксимальный диаметр патрона, мм 315

Момент, низкая скорость вращ. S1/S3, Нм 532/725

Момент, высокая скорость вращ. S1/S3, Нм 254/347

2.Револьверная головка.

Продольное перемещение(осьZ).

Перемещение max., мм 675

Диаметр ходового винта, мм 40

Максимальная скорость перемещения, м/мин. 24

Поперечное перемещение(осьХ).

Перемещение max., мм 255(260*)

Диаметр ходового винта, мм 32

Максимальная скорость перемещения, м/мин. 20

3.SUB-SPINDLE (противошпиндель).

Максимальная скорость шпинделя, об./мин. 4000

Тип присоединительного конуса шпинделя 5?ASA

Отверстие в шпинделе, мм 45

Внутренний диаметр передних подшипников, мм 90

Мощность(max) двигателя шпинделя (50% работы), КВт 15

4. Инструментальная система

Размер державки квадратного сечения, мм 25Ч25

Размер державки круглого сечения, мм 32-40 Стандартная комплектация инструментальной системы включает:

2 радиальные оправки, мм 25Ч25

2 токарных оправки

1 торцевая оправка, мм 25х25

2 двойных оправки для сверления диам., мм 40

2 двойных оправки для сверления диам., мм 32

1 переходная втулка 32х40

1 переходная втулка 12х32

1 переходная втулка 16х32

1 переходная втулка 20х32

1 переходная втулка 25х32

5. Гидравлическая система

Объем бака гидросистемы, л. 45

Мощность двигателя, КВт 1.5

Максимальное давление, Бар 40

6.Система смазки - Объем бака, л. 3

7. Система охлаждения (СОЖ)

Объем бака, л. 250

Мощность двигателя, КВт 1.5

Интенсивность подачи СОЖ, л./мин. 230

8. Габариты и вес станка Высота, мм 2100

Ширина,мм 1880

Длина с конвейером для удаления стружки, мм 4490

Вес НЕТТО, кг 6200

9.Электропитание, В, Гц 380-400, 50

10. Уровень шума: соответствует европейским стандартам ISO/DIN 4871.3: 66.3-69.3 дБ.

Круглошлифовальный станок 3Е12 (шлифовальная операция)

Технические характеристики.

1. Класс точности станка по ГОСТ 8-82, (Н,П,В,А,С) В

2. Диаметр обрабатываемой детали, мм 200

3. Длина детали, мм 500

4. Длина шлифования, мм 420,320,300

5. Габариты станка: длина, ширина, высота, мм 2300х2300х1600

6. Масса, кг 3500

7. Мощность двигателя, кВт 3

8. Пределы частоты вращения шпинделя, min/max, об/мин 80/1930

9. Число инструментов в магазине 4

Верстак модели АО-052 (слесарная операция)

Технические характеристики:

1.Габаритный размер верстака, мм 950Ч1250Ч670

2. Материал исполнения верстака:

- столешница - сталь S=4 мм с усилением по бокам (S=8 мм) для крепления навесного оборудования;

- опора разборная из стального катаного профиля (S=1,5 мм);

- перегородка из стального катанного профиля (S=1,5 мм) со штампованными стальными зацепами (S=2 мм) .

3. Покрытие верстака:

- столешница - синий НЦ;

- опора, перегородка - серый грунт;

4. Масса верстака: 64,6 кг.

4.2.9 Выбор режущих инструментов

Выбор режущих инструментов осуществляется в зависимости от метода обработки, формы и размеров обрабатываемой поверхности, ее точности и шероховатости, обрабатываемого материала, заданной производительности и периода стойкости (замены) инструментов. Режущие инструменты, должны обладать высокой режущей способностью (стабильной размерной стойкостью при высоких режимах резания), обеспечивать возможность быстрой и удобной замены, подналадки в процессе обработки, формировать транспортабельную стружку и отводить ее от зоны обработки без нарушения нормальной работы оборудования.

Определим режущий инструмент, применяемый в механической обработке стакана.

1. Ленточно-отрезная операция.

Нарезать заготовки из прутка - пила дисковая 450 T15К6 ГОСТ 4047-72.

2. Сверлильная операция.

2.1. Сверлить отверстие - сверло Coro Drill 805-D6000L50-080.

2.2. Расточить отверстие - расточной инструмент с тремя пластинами Coro Bore 820.

3. Токарная с ЧПУ операция.

3.1. Подрезать торец - подрезной резец DSKNR/L-55080-25.

3.2. Точить поверхность - резец проходной SVJCR 2525 M-16.

3.3. Центровать отверстия - центровка 2317-002.

3.4. Сверлить отверстия - сверло SANDVIK R840-0760-30-AOA.

3.5. Расточить диаметр - резец расточной A12S-SDUPR/L11.

3.6. Расточить диаметр начисто - резец расточной C3-SCLCR/L.

3.7. Расточить диаметр - резец расточной S10K SDUCR 07.

4. Фрезерная с ЧПУ операция.

Обработать поверхность - фреза торцевая Seco R220 740063-12.

5. Шлифовальная операция.

5.1. Шлифовать диаметр - круг шлифовальный ПП - 55х20х10 25А16ПСМ28К8Б3.

5.2. Шлифовать диаметр - круг шлифовальный ПП - 200х30х30 25А16ПСМ28К8Б3.

6. Слесарная операция.

6.1. Нарезать резьбу в отверстиях - М8 Р6М5 ГОСТ 24075 - 81.

6.2. Зачистить заусенцы после механической обработки - напильник.

4.2.10 Выбор инструментальных приспособлений

К инструментальным приспособлениям относятся: державки, стойки для резцов, оправки для осевых инструментов и т.п. Выбор того или иного инструментального приспособления выполняется в зависимости от конструкции хвостовика режущего инструмента, конструкции посадочного места на станке, длины обрабатываемой поверхности, требуемой жесткости и точности инструмента, требований замены и наладки инструмента. Обычно конструкции инструментальных приспособлений стандартизированы [11].

1. Токарная с ЧПУ операция.

1.1. Сверлить отверстие: корпус C8-R820E-AA 307 2A.

1.2.Обработать деталь по программе согласно эскизу: державка DIN69880 E4 №30.20.331, державка DIN69880 E2 №30.30.290, радиальная державка DIN69880 B1 №30.20.060.

2.2. Сверление отверстий - патрон с хвостовиком конусностью 7:24 к станкам с ЧПУ 40-2-50 ОСТ2 П12-7-84, сверлильная головка 2 - 10 ОСТ2 П8-2-84.

3. Фрезерная с ЧПУ операция.

Обработать деталь по программе согласно эскизу: цанга Ш14 ETS-25.

3. Шлифовальная операция.

Не требует инструментальных приспособлений.

4. Слесарная операция.

Не требует инструментальных приспособлений.

4.2.11 Выбор станочных приспособлений

Выбор станочных приспособлений осуществляется, по возможности, из числа их стандартных или типовых конструкций, обычно универсальных. Станочное приспособление должно обеспечивать базирование заготовки в соответствии с выбранной схемой базирования, надежное закрепление заготовки [11].

1. Токарная с ЧПУ операция.

1.1.Сверлить отверстие - патрон 7100-0009 ГОСТ 2675-81.

1.2.Точить поверность - трехкулачковый самоцентрирующий патрон 7100-0063 П ГОСТ 2675-80, оправка для центрирования и и установки стакана по внутреннему отверстию.

1.3.Точить диаметр - патрон 7100-0009 ГОСТ 2675-81.

2. Фрезерная с ЧПУ операция.

Установить деталь в приспособление, выверить, закрепить - приспособление цеховое, патрон цанговый Ref. 40.12.16.2, патрон цанговый Ref. 40.12.902,

4.2.12 Выбор средств измерения и контроля размеров

С целью обеспечения заданных параметров работы назначают методы контроля и средства измерения размеров. Для межоперационного и окончательного контроля обрабатываемых поверхностей целесообразно использовать стандартный измерительный инструмент, учитывая тип производства, но вместе с тем, когда необходимо, следует применять специальный контрольно-измерительный инструмент или контрольно-измерительное приспособление.

Выбор средств измерения зависит от характера и массовости производства (годовой программы выпуска).

При выборе и назначении средств измерения необходимо одновременно стремиться к более жесткому ограничению действительных размеров предельными размерами, предписанными стандартами, и к возможно большему расширению производственных допусков, остающихся за вычетом погрешности измерения.

Принцип выбора средств измерения заключается в сравнении существующей предельной погрешности измерения конкретного прибора, инструмента или конкретно-измерительного приспособления с расчетной допускаемой погрешностью измерения, регламентированной стандартами. При этом предельная погрешность средства измерения не должна превышать расчетную допускаемую погрешность, обычно составляющую от 20 до 35% допуска на размер. Таким образом, основой методов выбора средств измерения является процентное соотношение расчетной допускаемой погрешности измерения и величины допуска на размер, данные заносим в таблицу 4.7.

Таблица 4.7 - Средства измерения и контроля, используемые в технологическом процессе

Наименование средства измерения	Метрологические характеристики средства измерения
	Цена деления, С, мм	Пределы измерений L,мм	Предельная погрешность Д, мм
Штангенциркуль ШЦ-II-150-0,05 ГОСТ 166-89	0,01	10-200	0,015
Пробка 8133-0922 5Н11 СТП 0209-8.010-90	6-7 квалитет	2,5-5	0,035
Штангенциркуль ШЦ-II-160-0,05 ГОСТ 166-89	0,01	10-250	0,015
Индикатор ИЧ 25 кл.0 ГОСТ 577-68	0,01	10-100	0,05
Калибр-пробка гладкая предельная	6-7 квалитет	20-80	0,035
Набор образцов шероховатости	-	-	-
Концевые меры 2-H2 ГОСТ 9038-90	-	-	0,05

4.2.13 Расчет режимов резания

Расчет ведется одновременно с заполнением операционных или маршрутных карт технологического процесса (Приложение Б). Совмещение этих работ исключает необходимость дублирования одних и тех же сведений в различных документах, так как в операционных картах должны быть записаны данные по оборудованию, способу обработки, характеристике обрабатываемой детали и другие, которые используются для расчетов режимов резания. Элементом, в значительной мере поясняющим ряд исходных данных для расчета режимов резания, является операционный эскиз.

Выбор режимов резания осуществляется по таблицам режимов. Для нескольких наиболее характерных переходов (например, для одного перехода определенной операции) расчет режимов резания выполняется расчётно-аналитическим методом.

Режимы резания зависят от обрабатываемого материала, от материала режущей части инструмента, от шероховатости и конфигурации обрабатываемой поверхности, от величины припуска на обработку, от требуемой производительности операций, от режима замены и периода стойкости режущего инструмента.

Режим резания металлов определяется следующими основными параметрами: глубиной резания t (мм), подачей S (мм/об) и скоростью резания V (м/мин).

Выбранные режимы резания должны обеспечивать наибольшую производительность труда при наименьшей себестоимости технологической операции.

Ниже приведён пример расчета режимов резания для второго перехода токарной операции (установ 2).

Для указанного перехода выбираем резец расточной (державка: S10KSDUCR07, пластина DCGX 070 202 -AL H10), резец расточной (державка C3-SCLCR/L, пластина DCMT 11 T308 - MF).

Глубина резания t для черновых и чистового проходов:

T_черн.= 2 мм, t_чист.= 0,5 мм.

Подача:

- при черновом точении: S_черн.= 0,4 мм/об.;

- при чистовом: S_чист.= 0,1 мм/об.

Скорость резания (V). Данный параметр зависит от глубины резания, подачи, материала обрабатываемой детали, используемого инструмента. В данной работе скорость резания V в м/мин при наружном продольном точении рассчитывается по эмпирической формуле

,м/мин, (4.6)

К_v = К_mv К_nv К_сv К_фv К_v К_1v К_rvК_иv К_qv К_оv, (4.7)

где К_mv - поправочный коэффициент, учитывающий влияние механических свойств обрабатываемого материала на V_рез. ;

К_nv , К_сv - поправочные коэффициенты, учитывающие влияние качества заготовки на V_рез;

К_фv ,К_v,К_1v,К_rv- поправочные коэффициенты, учитывающие влияние

геометрических параметров режущей части инструмента на V_рез;

К_иv - поправочный коэффициент, учитывающий влияние материала режущей части инструмента на V_рез;

К_qv- поправочный коэффициент, учитывающий влияние площади поперечного сечения державки резца с режущей частью на V_рез;

К_оv- поправочный коэффициент, учитывающий влияние вида обработки на V_рез.

Скорость резания V для всех проходов.

При черновом точении: C = 246; х = 0,15; у = 0,5; m = 0,2; Т = 60, К_м = 1; К_n = 0,9; К = 1; К_и = 1; К_q =1,04.

К = 10,911,04=0,936;

V_черн. = (246/(60^0,22^0,151^0,5))0,936 = 252,96 м/мин.

При чистовом точении: C = 292; х = 0,15; у = 0,4; m = 0,18; Т = 60, К_м = 1; К_n = 0,9; К = 1; К_и = 1; К_q =1,04.

К = 10,911,04=0,936;

V_чист. = (292/(60^0,180,5^0,150,25^0,4))0,936 = 276,25 м/мин.

Частота вращения. Параметр рассчитывается по формуле (4.8):

, мин^-1, (4.8)

где d - наибольший диаметр детали в зоне резания.

Затем, для согласования расчетных данных с техническими возможностями оборудования выбирается ближайшее меньшее значение по техническим характеристикам выбранного станка (n_ст), и уточняется скорость резания по формуле (4.13):

, м/мин. (4.9)

Расчетная частота вращения шпинделя:

n_черн = 1000 252,96 /3,14124,4 = 337,8 мин^-1;

n_чист = 1000276,25/3,14121,2 = 505,2 мин^-1.

По характеристике станка: n_чер = 650 мин^-1, n_чист = 1000 мин^-1

Действительная скорость резания:

V_черн = 3,14112,5315/1000 = 255 м/мин;

V_чист = 3,14110,5500/1000 = 280 м/мин.

Длина рабочего хода инструмента. Определяется длиной обрабатываемой инструментом поверхности детали с учетом длин ходов медленного подвода, врезания и перебега.

Длина рабочего хода определяется по формуле (4.10):

L =L_рез +у +L_доп , мм, (4.10)

где L_рез - длина резания, мм;

у - суммарная длина подвода, врезания и перебега инструмента, мм;

L_доп - дополнительная длина хода, мм.

L_черн = 47+2 + 0 = 49 мм;

L_чист = 47 + 2+ 0 = 49 мм.

Основное машинное время Т_о определяется по формуле (4.11):

Т_о = (L/(n·S))·i, мин, (4.11)

где L_р.х - длина рабочего хода, мм;

n, S - принятые подача и число оборотов шпинделя;

i - число проходов инструмента.

Т_{о черн} = (49/(650·2))·1 = 0,037 мин;

Т_{о чист} = (49/(1000·0,5))·1 = 0,098 мин.

Проверочные расчеты:

Определение мощности резания N_рез по нормативам, кВт:

N_рез= N_табл·К_N·n/1000, кВт, (4.12)

где - N_табл. - мощность резания по таблице,кВт;

К_N - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

n - число оборотов шпинделя, мин^-1.

N_{рез чепн} = 6,3·1,1·315/1000 = 2,18 кВт;

N_{рез чист} = 6,3·1,1·500/1000 = 3,47 кВт.

Проверяем потребную мощность резания по мощности двигателя станка:

N_рез ? N_дв·?, кВт, (4.13)

где N_дв - мощность двигателя станка, на котором выполняется операция, кВт;

? - коэффициент полезного действия станка.

2,18 ? 3,47 ? 10·0,8;

2,18 < 3,47 < 8 кВт.

Данное условие выполняется, следовательно, принятые режимы резания выбраны оптимально.

Для остальных операций и переходов расчет режимов резания выполняем аналогично, данные заносим в таблицу 4.8; 4.9; 4.10; 4.11.

Таблица 4.8 - Режимы резания на сверлильную обработку стакана

Операции и переходы	t, мм	S, мм/об.	n, мин-1	V, м/мин	L, мм	То,мин
005 Сверлильная с ЧПУ операция 001 Сверлить отверстие Ш60 на проход 002 Расточить отверстие Ш105 на проход	436 436	0,34 0,2	1000 1000	70 280	436 436	11 4

Таблица 4.9 - Режимы резания на токарную обработку стакана

Наименование перехода	t, мм	S, мм/об	n, мин-1	V, м/мин	L,мм	То,мин
010 Токарная с ЧПУ операция 001 Подрезать торец начисто 002 Точить Ш180h14 003 Центровать 6 отверстий М8-6Н 004 Сверлить 6 отверстий М8-6Н 005 Расточить Ш120Н14 006 Расточить Ш140Н7 007 Подрезать торец начисто 008 Расточить Ш110Н7 009 Расточить Ш110Н7начисто 010 Центровать 6 отверстий М8-6Н 011 Сверлить 6 отверстий М8-6Н	2 2,5 2 26 3 0,5 2 2 0,5 2 26	0,6 0,3 0,18 0,34 0,4 0,1 0,6 0,4 0,1 0,18 0,34	800 900 500 500 650 1000 800 650 1000 500 500	255 400 140 140 255 280 255 255 280 140 140	434 434 3 26 385 88 432 47 47 3 26	0,2 4,36 0,5 1,2 0,1 9,6 0,2 0,037 0,098 0,05 1,2

Таблица 4.10 - Режимы резания на фрезерную обработку стакана

Операции и переходы	t, мм	S, мм/об.	n, мин-1	V, м/мин	L, мм	То, мин
015 Фрезерная с ЧПУ операция 001 Фрезеровать поверхность	5	0,4	1500	300	432	15,3

Таблица 4.11 - Режимы резания на шлифовальную обработку стакана

Операции и переходы	t, мм	S, м/мин.	Vк, м/сек	Vзаг, м/мин	L, мм	То, мин
020 Шлифовальная операция 001 Шлифовать отв. 140Н7 предварительно окончательно 002 Шлифовать отв. 110Н7 предварительно окончательно 003 Шлифовать поверхность предварительно окончательно	0,01 0,05 0,01 0,05 0,01 0,05	4 2 4 2 4 2	35 35 35 35 35 35	20 20 15 15 15 15	88 88 47 47 90 90	0,12 0,25 0,2 0,4 0,25 0,5

4.2.14 Расчет технической нормы времени

Время обработки деталей на каждой операции зависит от выбранных режимов, длины обрабатываемой поверхности и др.

Технические нормы времени устанавливаются расчетно-аналитическим методом [12].

Норма штучно - калькуляционного времени Т_ш-к определяется по следующей формуле:

Т_ш-к = Т_п-з/n + Т_шт ,мин, (4.14)

где Т_п-з - подготовительно - заключительное время, мин;

n - количество деталей в настроечной партии, шт;

Т_шт - штучное время, мин;

В свою очередь Т_шт определяется:

Т_шт = Т_о + Т_в + Т_об.от , мин, (4.15)

где Т_о - основное время, мин;

Т_в - вспомогательное время, мин;

Т_об.от - время на обслуживание рабочего места и отдых, мин.

Т_в = Т_у.с + Т_з.о + Т_уп + Т_из, мин, (4.16)

где Т_у.с - время на установку и снятие детали, мин;

Т_з.о - время на закрепление и открепление детали, мин;

Т_уп - время на приемы управления, мин;

Т_из - время на измерение детали, мин;

Таким образом, для определения штучно - калькуляционного времени получаем следующую формулу:

Т_ш-к = Т_п-з/n+ Т_о+ Т_у.с + Т_з.о + Т_уп + Т_из+ Т_об.от , мин. (4.17)

Для одной из операций приведем полный пример расчета, а для остальных операций полученные данные сведем в табл. 4.8.

Пример расчета для 002 токарной операции. Нормы времени берем по справочнику [12]:

Т_у.с + Т_з.о = 1,2 мин; Т_уп = 0,3 мин; Т_из = 0,21 мин; Т_об.от = 3 мин; Т_п-з = 5 мин; n = 10 шт.

Т_ш-к =5/10 + 1,65 + 1,2 + 0,3 + 0,21 + 3 = 4,36 мин.

Таблица 4.12 - Технические нормы времени, мин

Наименование перехода	То	Тв	Тоб.от	Тшт	Тп-з	Тш-к
		Ту.с.+ Тз.о	Туп	Тиз
005 Сверлильная с ЧПУ	0,07	1,2	0,3	0,21	3	6,36	10	15
010 Токарная с ЧПУ	0,35	1,2	0,3	0,42	3	6,87	10	34,45
015 Фрезерная с ЧПУ	0,04	1,2	0,3	0,77	3	6,49	10	15,3
020 Шлифовальная	0,09	1,54	0,3	0,21	3	6,55	5	14,02

Ниже приведен пример программы на токарную операцию для токарно-револьверного станка с ЧПУ B658M (Biglia). Программа создана с помощью Master CAM.

N - номер кадра;

G - подготовительная функция;

X, Y - координаты позиционирования при продольном и поперечном перемещении;

Z - координата рабочего перемещения;

R - координата быстрого перемещения;

F - функция подачи;

T - номер инструмента;

L - корректор инструмента; M - вспомогательная функция.

Пример программы для токарной операции

N2(CHERN OBTOCHKA ) (PROHODN R0.8) G0G28U0W0 T0808 G96G95M3S100 G92S600 G0G54X200Z10M8 Z4.5 X178.165 G1 Z2.5 Z-441.375 X180. X182.828 Z-439.96 Z-441.375	X178.565 X181.394 Z-439.96 G0 Z4.5 X174.495 G1 Z2.5 Z-441.375 X176.73 X179.559 Z-439.96 G0 Z4.5 X172.661 G1 Z2.5 Z-441.375 X174.895	X177.724 Z-439.96 G0 Z4.5 X170.826 G1 Z2.5 Z-441.375 X173.061 X175.889 Z-439.96 G0 Z4.5 X168.991 G1 Z2.5 Z-441.375 X171.226 X174.054 Z-439.96	X167.156 G1 Z2.5 Z-441.375 X169.391 X172.219 Z-439.96 G0 Z4.5 X165.321 G1 Z2.5 Z-441.375 X167.556 X170.384 Z-439.96 G0 Z4.5 X163.486 G1 Z2.5	Z-1.152 X164.12 Z-1.469 Z-413.168 Z-441.375 X165.721 X168.55 Z-439.96 G0 Z4.5 X161.651 G1 Z2.5 Z-.234 X163.886 Z-1.352 X166.715 Z.062

4.3 Разработка технологического процесса сборки узла

Последовательность сборки шпиндельного узла определяется ее конструктивными особенностями.

Так как шпиндельный узел штучное изделие, то производится непоточная (стационарная) сборка, характеризующаяся выполнением сборочных операций на постоянном рабочем месте.

К собственно сборочным работам относится процесс соединения сопрягаемых деталей с обеспечением правильного их взаимного положения и определенной посадки.

В основном виды соединений: неподвижное-неразъемное и подвижное-разъемное. К неподвижным - неразъемным относится соединение сваркой трех пластин и стакана в корпус.

Для определения последовательности сборки узла разрабатываем технологическую схему сборки.

На технологической схеме сборки шпиндельного узла каждый элемент узла обозначен прямоугольником, разделенным на три части. В верхней части указано наименование элемента детали и узла, в левой нижней части - номер по сборочному чертежу шпиндельного узла, в правой нижней части - число собираемых элементов.

Технологическую схему сборки строим по следующему правилу. В левой части схемы указываем базовую деталь, а в правой части схемы - изделие (шпиндельный узел) в сборе. Эти две части соединяем горизонтальной линией. Выше этой линии прямоугольниками обозначены все детали в порядке последовательности сборки, ниже - подузлы, входящие в сборку. Технологическую схему сборки сопровождаем подписями, если таковые не очевидны из самой схемы (запрессовать, сварить, расточить, окраска).

Далее на вал надевается втулка, запрессовывается подшипник, устанавливается другая втулка, запрессовывается второй подшипник, устанавливается стопорная многолапчатая шайба и накручивается гайка, при этом совмещаются одна из лапок шайбы и ближайший паз гайки с последующим отгибанием ее в паз гайки. Подшипники предварительно забиваются смазкой. Крышка с манжетой и прокладками надевается на входной конец вала и крепится к корпусу шестью винтами с пружинными шайбами.

Технологическая схема значительно упрощает разработку сборочных процессов и облегчает оценку конструкции шпиндельного узла с точки зрения ее технологичности.

5. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

5.1 Оценка предельно-необходимых затрат на модернизацию

Оборудование для линии оцилиндровки бревен включает в себя оцилиндровочный и чашкорезный станки. Оцилиндровочный станок предназначен для переработки круглых лесоматериалов с целью изготовления оцилиндрованных бревен, бревен с продольным пазом под укладку в сруб. Размер обрабатываемой заготовки в комле составляет 500 мм при максимальной длине 6000 мм. Диаметр готового изделия - 160-350 мм.

К затратам на модернизацию отнесем затраты на приобретение специфических изделий и стандартных деталей.

Цена и расход основных комплектующих приведены в таблице 5.1 [23], [24].

Таблица 5.1 - Цена основных комплектующих

Наименование изделия	Цена изделия, руб.	Кол-во изделий, шт.	Всего, руб.
Рама сборная	84000	1	84000
Каретка оцилиндровочная	42600	1	42600
Ролик d = 80мм	90	4	360
Ролик d = 60мм	60	12	720
Стойка h = 3000мм	2530	4	10120
Корпус шпиндельного узла	450	2	900
Кабель контрольный 12м	860	2	1720
Провод силовой 12м	420	2	840
Уголок равнополочный	20	8	160
ИТОГО: 141420 39130 39130

Цена стандартных и покупных изделий приведена в таблице 5.2 [25,26,27,28].

Таблица 5.2 - Цена стандартных изделий

Наименование детали	Цена детали, руб.	Кол-во деталей ,шт.	Всего, руб.
Фреза черновая в сборе 160*2.5*45	7590	1	7590
Фреза чистовая в сборе 130*1.5*35	9620	1	9620
Электродвигатель АИР 160 S2	30358	1	30358
Электродвигатель 5АИ 100 L2	12226	1	12226
Электродвигатель 5АИ 63 В2	3780	1	3780
Электродвигатель 5АИ 80 В2	6742	1	6742
Ремень клиновой	264,5	6	1587
Шкив клиноременной передачи	530	12	6360
Шпиндель	790	2	1580
Муфта МУВП	1440	2	2880
Подшипник 6016	250	4	1000
Подшипник 2104	120	2	240
Звездочка 06B T/L	674	1	674
Цепь 24B-1	3000	1	3000
Болт М12х10	17	24	408
Гайка М12-6Н.5	6	24	144
Шайба 12	1,5	24	36
Болт М16х38	20	14	280
Шайба 16	2	14	28
ИТОГО: 88533

Все транспортные расходы включены в состав расходов на продажу поставщиков.

Затраты на сборку определяются сдельной оплатой, в размере 5 000 рублей из расчета стоимости нормо-часа по средним расценкам слесарных работ [11].

Общая стоимость модернизации узла продольного фрезерования определяется суммой затрат на приобретение специфических изделий и стандартных деталей, также прибавляются затраты на сборку. Уровень предельно-необходимых затрат на модернизацию составляет 239953 рублей.

5.2 Структура затрат на продольное фрезерование до модернизации

В данном дипломном проекте проведена модернизация узла продольного фрезерования линии оцилиндровки бревен, в результате которой разработан оцилиндровочный станок. Целью модернизации является увеличение производительности и уменьшение уровня себестоимости продукции.

Производительность линии оцилиндровки бревен до модернизации была 6 м за смену. После модернизации она достигла 10 м за смену. Поэтому предполагается, что производительность линии после модернизации увеличилась в 1,67 раза.

Ранее затраты на изготовление 1м готовой продукции составляли[16]:

- затраты на основные материалы - 2500 руб.;

- затраты на вспомогательные материалы - 0 руб.;

- затраты на приобретение инструмента - 226 руб.;

- затраты на электроэнергию - 126 руб.;

- затраты на ремонт и обслуживание оборудования - 234 руб.;

- затраты на оплату труда - 169 руб. 70 коп.;

- затраты на амортизацию - 7 руб. 25 коп.;

- прочие затраты - 30 руб. 74 коп..

Уровень затрат на изготовление 1 м готовой продукции до модернизации составлял 3270 руб./м.

5.3 Структура затрат на продольное фрезерование после модернизации

Оцилиндрованные бревна применяются для изготовления срубов домов, бань и других сооружений.

Обработка бревен на специальных оцилиндровочных станках дает возможность создать совершенный цилиндр с одинаковым диаметром по всей длине. Стоимость оцилиндрованного бревна выше неоцилиндрованного, но работать с ним гораздо проще и быстрей. К тому же стены из оцлиндрованных бревен не требуют дополнительной отделки. Все это легко компенсирует лишние затраты на материал.

Сырье для производства сруба представляет собой бревна диаметром 160-350 мм и длиной 4-6 м.

Необработанные бревна подаются на станок и зажимаются в центрах передней и задней бабок. После чего каретка с отрегулированными вращающимися черновой и чистовой фрезами начинает горизонтальное движение вдоль обрабатываемого бревна. В результате получается оцилиндрованное сырье для изготовления сруба.

Производительность модернизированного оцилиндровочного станка равна 1,25 м/час.

Для данного производства требуется производственное помещение, в котором располагается производственное оборудование, инструмент необходимый для поддержания производства и обслуживания оборудования, сырье и готовая продукция.

Основное производственное помещение имеет площадь 144 м² (8Ч18)м. Содержит 1 объект производственного оборудования, расположенный вдоль длинной стороны помещения.

5.3.1 Расчет материальных затрат

Основным материалом для производства, является неоцилиндрованный сруб. Сруб закупается по цене 2500 руб./м[12]. Транспортные расходы включены в состав расходов поставщика.

Затраты на вспомогательные материалы

Масло в станке меняется не зависимо от количества изготовленных изделий, а во время планово-предупредительного ремонта, затраты на масло и запасные части относим к затратам на ремонт и обслуживание оборудования.

Затраты на приобретение инструмента

Стоимость черновой фрезы составляет 7590 руб., чистовой - 9620 руб.[5].

Инструмент меняется через каждые 100 м изготавливаемой продукции, для изготовления одной детали необходимы затраты:

,руб., (5.1)

где - стоимость инструмента, руб.,

- количество инструментов, шт.

Затраты на изготовление 1 мготовой продукции:

Затраты на электроэнергию

Затраты на электроэнергию З_Э.Э., руб. определяются следующим образом:

З_Э.Э. = C_Э.Э.?P?t,руб., (5.2)

где С_Э.Э. - тариф на электроэнергию для юридических лиц, С_Э.Э. = 4,76 руб/кВт?ч [13];

P - мощность оборудования, кВт;

t - время работы оборудования, ч.

1. Электродвигатель узла черновой обработки.

Мощность P = 15 кВт; в час производительность составляет 1,25 м; затраты электроэнергии высчитываем за один час (на кубический метр готовой продукции):

З_Э.Э.1 = 4,76 ?15?1/1,25= 57,12 руб/м.

2. Электродвигатель узла чистовой обработки.

Мощность P = 5,5 кВт; затраты электроэнергии высчитываем за один час (на м готовой продукции):

З_Э.Э.2 = 4,76 ?5,5?1/1,25 = 20,94 руб/м.

3. Электродвигатель привода подачи.

Мощность P = 0,55 кВт; затраты электроэнергии высчитываем за один час (на м готовой продукции):

З_Э.Э.3 = 4,76 ?0,55?1/1,25 = 2,09 руб/м.

4. Электродвигатель вращения бревна.

Мощность P = 2,2 кВт; затраты электроэнергии высчитываем за один час (на м готовой продукции):

З_Э.Э.4 = 4,76 ?2,2?1/1,25 = 8,38 руб/м.

5. Затраты на освещение цеха, затраты электроэнергии высчитываем за один час (на м готовой продукции).

Суммарная мощность освещения 1 кВт:

З_Э.Э.5 = 4,76 ?1?1/1,25= 3,8 руб/м.

Суммарные затраты на электроэнергию З_Э.Э, руб/м:

З_Э.Э = З_Э.Э.1+З_Э.Э.2+З_Э.Э.3+....+ З_Э.Э.n (5.3)

З_Э.Э= 57,12 +20,94 +2,09 +8,38 +3,8 =92,33 руб/м.

Затраты на ремонт и обслуживание оборудования, а также на запасные части к нему

Затраты на ремонт и обслуживание оборудования определяются по эмпирической формуле:

З_Р.О. = (0,03 ч 0,05)?З_М', руб/м³, (5.4)

где З_М' - сумма всех выше рассчитанных материальных затрат.

З_Р.О. = 0,05?2764,3= 138,2 руб/м,

? З_Р.О. = З_Р.О.+ З_тж., руб/м, (5.5)

? З_Р.О. = 138,2 +2,4=140,6 руб/м.

? З_М= З_О.М + З_И + З_Э.Э. + З_Р.О. руб/м, (5.6)

? З_М = 2500 + 172 + 92,33 + 140,6= 2904,9 руб/м.

5.3.2 Расчет затрат на оплату труда

Непосредственно производством, т.е. работой на участке занято двое человек, работающих в одну смену.

1. Оператор оцилиндровочного станка.

Оператор оцилиндровочного станка, для управления процессом оцилиндровки бревен и обслуживанием станка, 1 чел. на смену (8 ч). Заработная плата в размере 18 000 руб/месяц [11]. Рассчитаем затраты на оплату труда, в месяц берем 21 рабочий день, рабочая смена 8 часов, рассчитываем на м готовой продукции:

З_О.Т.1 = (18000/21)/(1,25?8) = 85,7 руб/м.

2. Рабочий участка оцилиндровки бревен.

Рабочий для транспортировки сырья, 1 чел. на смену (8 ч). Заработная плата в размере 13 000 руб/месяц[11]. Рассчитаем затраты на оплату труда, в месяц берем 21 рабочий день, рабочая смена 8 часов, рассчитываем на м готовой продукции:

З_О.Т.3 = (13000/21)/(1,25?8) = 61,9 руб/м.

Суммарные затраты на оплату труда З_О.Т.:

З_О.Т. = З_О.Т.1+ З_О.Т.2+ З_О.Т.3+ ....+ З_О.Т.n ,руб/м, (5.7)

З_О.Т. = 85,7 + 61,9 = 147,6 руб/м.

Затраты на оплату труда приведены в таблице 5.3.

Таблица 5.3 - Затраты на оплату труда

№	Должность	Кол-во человек на смену (8ч.)	Кол-во рабочих	Заработная плата (руб/месяц)	Затраты на оплату труда (руб/кг)
1	Оператор оцилиндровочного станка	1	1	18000	85,7
2	Рабочий участка оцилиндровки бревен	1	1	13000	61,9

? З_О.Т. =147,6 рублей

С учетом регионального коэффициента (1,15) получим 169,7 руб/м³.

5.3.3 Расчет затрат на амортизационные отчисления

Амортизационные отчисления - это денежные суммы, идущие в заранее создаваемые фонды, средства из которых в будущем пойдут на полную замену того или иного производственного оборудования, за которым данный фонд закреплен.

Амортизационные отчисления на будущую полную замену определенного оборудования З_А.О.i, руб/м определяются по формуле:

З_АОi = C_О/Т?12?N, (5.8)

где С_О - прогнозируемая цена оборудования на момент его закупки в будущем (через период, равный его сроку службы Т), руб;

Т - срок службы оборудования, лет;

N - объем продукции, изготавливаемой в месяц, м.

N = 210 м/месяц.

Оцилиндровочный станок.

С_О = 231492 руб; Т = 10 лет,

З_АО1 = 231492/10?12?210= 9,19 руб/м.

Общие затраты на амортизацию З_АО:

З_АО = З_АО1 , (5.9)

З_АО = 9,19 руб/м.

5.3.4 Расчет прочих затрат

К прочим затратам можно отнести:

1. Фиксированный налог на частную движимую и недвижимую собственность (на сооружения, оборудование).

Региональный налоговый орган назначил налоги по следующим ставкам:

- на движимое имущество (оборудование) 2,2 % [14];

- на недвижимое имущество (сооружения) 2,2 % [14].

Рассчитаем затраты на каждое изделие по налогу З_П1, руб/м³:

суммарная стоимость основного оборудования С_О, руб:

С_О = С₁+С₂+…+Сn, руб., (5.10)

С_О = 239953 руб.

З_П = С_О?R/12?N, руб/м³, (5.11)

где R - ставка налога, N - объем продукции изготавливаемой в месяц; 12 - число месяцев в году;

З_П1.1 = 239953?0,022/12?210=2,09 руб/м.

Стоимость производственного помещения для данного производства составляет 300 000 руб.[12].

З_П1.2 = 300000?0,022/12?210= 2,62 руб/м,

З_П1 = З_П1.1+З_П1.2, (5.12)

З_П1 = 2,09 +2,62 =4,71 руб/м.

2. Коммунальные услуги (отопление зимой, гор/хол вода).

Тарифы (за месяц): Отопление - С_отопл. = 30,94 руб/[15];

Холодная вода- С_{хол.вода.} = 48,65 руб/чел. [15];

Подогрев воды - С_{подогрев воды} = 194,65 руб/чел. [15];

Водоотведение - С_отв. = 22,94 руб/чел.

Общая площадь производственного помещени 144, тогда затраты на отопление: З_отопл. =30,94•144= 4455,4 руб/мес.

Холодная вода и подогрев воды в сумме:

З_вода = С_{хол.вода}?N + C_{подогрев воды}?N + С_отв.?N, (5.13)

где N - количество работающих на участке, N=2 чел.

З_вода = 48,65 ? 2 + 194,65?2+ 22,94?2 = 532,48 руб/мес.;

З_п2 = (4455,4 + 532,48)/210= 23,75 руб/м.

Посчитаем общие прочие затраты:

З_П = З_П1+З_П2+З_П3, (5.14)

З_П = 4,71 + 23,75 = 28,46 руб/м.

Общие затраты предприятия на производство 1 м готовой продукции сведены в таблицу 5.4.

Таблица 5.4 - Сводная таблица затрат предприятия на производство 1 м готовой продукции

Виды затрат	Затраты на единицу продукции, руб/м	Структура затрат,%
Материальные затраты	На основные материалы	2500	80,8
	На вспомогательные материалы	0	0
	На приобретение инструмента	172,1	5,3
	На электроэнергию	92,33	2,8
	На ремонт и обслуживание оборудования	140,6	4,5
Затраты на оплату труда	169,7	5,4
Затраты на амортизацию	9,19	0,3
Прочие затраты	28,46	0,9
Итого	3112,38	100,0%

Структура затрат в виде круговой диаграммы представлена на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 - Структура затрат на производство 1мготовой продукции

5.4 Оценка экономической целесообразности модернизации

Несмотря на наличие огромного количества различных строительных материалов, предлагаемых на рынке, дерево остается самым доступным и распространенным вариантом на сегодняшний день. Выбор древесины как строительного материала не случаен, поскольку она обладает большим количеством положительных свойств. Дома из дерева экологически чистые, очень теплые. Поэтому оцилиндрованное бревно востребовано сейчас и будет востребовано на рынке.

Рассчитаем предполагаемую операционную прибыль после модернизации:

, руб., (5.15)

где В - выручка, руб.;

З - затраты, руб.

, руб., (5.16)

где - рыночная стоимость 1 мготовой продукции, руб;

- количество готовой продукции, произведенной за месяц, м,

N=10 м 21 день = 210 м;

= 4000 руб./м [12].

Рассчитываем выручку:

Месячные затраты на производство после модернизации:

; (5.17)

.

Рассчитаем прибыль:

.

Чистая прибыль составляет:

; (5.18)

.

Месячный доход составляет:

; (5.19)

.

До модернизации при производительности линии 6 м месячная выручка составляла:

Месячные затраты на производство при уровне затрат 3270 руб./м составляли:

.

Прибыль:

.

Чистая прибыль:

.

Доход:

.

Сравним месячные доходы до и после модернизации:

, т.е. производство экономически эффективно.

Срок окупаемости модернизации (затраты на модернизацию составили 239953 рублей):

По результатам полученных расчетов можно сделать следующий вывод, что проект модернизации является рентабельным. Вложенные в проект средства в размере 239953 рублей, вернуться через 2 месяца за счет увеличения дохода.

6. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

6.1 Анализ условий труда при эксплуатации линии

Сочетание различных факторов, формируемых в производственной среде, определяет условия труда работающих на производстве. Они оказывают влияние на здоровье и работоспособность человека.

Рассмотрим условия труда при эксплуатации механизма по показателям тяжести и напряженности трудового процесса.

Общая физическая динамическая нагрузка (с участием мышц рук, корпуса, ног) не превышает 12500 кгм за смену. Рабочая поза оператора - "стоя", что приводит к более быстрому утомлению, чем работа в позе "сидя". Однако фиксация любой из рассмотренных поз вызывает нарушение кровообращения в нижних конечностях и тазовой области.

В процессе производственной деятельности человек выполняет задания различной степени сложности. Характер производственного задания предусматривает работу оператора по графику с необходимостью коррекции хода технологического процесса - допустимая работа по напряженности.

Напряженность труда зависит и от числа одновременно наблюдаемых объектов. Численность одновременно наблюдаемых объектов при эксплуатации механизма продольного фрезерования не превышает пяти, т. е. условия труда оптимальные. Оператор несет ответственность за выполнение только отдельных элементов технологического процесса, а именно, установки заготовки, продольного фрезерования. Такой труд оценивается как оптимальный.

Монотонная работа снижает эффективность труда, увеличивает текучесть кадров, аварийность и, как следствие, травматизм на производстве. Степень монотонности определяется числом элементов (приемов труда) и продолжительностью во времени выполнения этих элементов или операций. Так как продолжительность каждой из повторяющихся операций, выполняемых на механизме, более 100с, то условия труда по этому критерию можно считать оптимальными.

Работоспособность человека определяется не только активностью мышечного аппарата и органов чувств, но и деятельностью сердечно-сосудистой, пищеварительной, эндокринной и других систем, не управляемых сознанием человека и работающих по суточному ритму. В ночное время снижается производительность труда, защитные функции организма, повышается сонливость.

К опасным и вредным факторам при эксплуатации механизма продольного фрезерования относятся:

- отлетающие частицы материала;

- производственная пыль;

- производственный шум;

- вибрация;

- подвижные части производственного оборудования, передвигающиеся изделия, заготовки, оснастка и инструмент;

- повышенное напряжение в электрической цепи оборудования;

- недостаточная освещенность рабочих мест;

- физические перегрузки при транспортировании заготовок, деталей, оснастки;

- пожароопасность.

Подвижные части производственного оборудования, передвигающиеся изделия, заготовки, материалы, оснастка и инструмент, а так же отлетающие частицы материала и инструмента, могут вызвать такие травмы как ушибы, переломы, вывихи, сотрясения головного мозга и другие травмы, приводящие к снижению или утрате работоспособности.

Производственная пыль - одна из наиболее распространенных производственных вредностей, может вызвать пылевые заболевания - пневмокониозы. Производственная пыль представляет собой мелкораздробленные твердые частицы, находящиеся в воздухе рабочей зоны во взвешенном состоянии, т. е. в виде аэрозоля. Шум отрицательно влияет на организм человека, и в первую очередь на его центральную нервную и сердечно-сосудистую системы. Длительное воздействие шума снижает остроту слуха и зрения, повышает кровяное давление, вызывает бессонницу, усталость. При действии шума снижаются способность сосредоточения внимания, точность выполнения работ, связанных с приемом и анализом информации, и производительность труда.

Вибрация вызывает нарушения физиологического и функционального состояний человека. Стойкие вредные физиологические изменения называют вибрационной болезнью. Симптомы вибрационной болезни проявляются в виде головной боли, онемения пальцев рук, боли в кистях и предплечье, возникают судороги, повышается чувствительность к охлаждению, появляется бессонница. При вибрационной болезни возникают патологические изменения спинного мозга, сердечно-сосудистой системы, костных тканей и суставов, изменяется капиллярное кровообращение.

Повышенное напряжение в электрической цепи оборудования может привести к электротравмам, которые могут условно свести к двум видам:

- местные электротравмы;

- общие электротравмы (электрический удар).

Проходя через организм человека, электрический ток оказывает термическое, электролитическое, биологическое, механическое и световое действие. Термическое действие выражается в ожогах отдельных участков тела, нагреве кровеносных сосудов, нервов и других тканей. Электролитическое действие выражается в разложении крови и других органических жидкостей, что вызывает значительное нарушение их физико-химических составов. Биологические действия проявляются в нарушении биологических процессов, протекающих в организме человека, и сопровождаются возбуждением и разрушением тканей и судорожным сокращением мышц. Механическое действие приводит к разрыву тканей, а световое к поражению глаз.

Недостаточная освещенность рабочих мест затрудняет длительную работу, вызывает повышенное утомление и способствует развитию близорукости. Слишком низкий уровень освещенности вызывает апатию и сонливость, а в некоторых случаях способствует развитию чувства тревоги. Излишне яркий свет слепит, снижает зрительные функции, приводит к перевозбуждению нервной системы, уменьшает работоспособность, нарушает механизм сумеречного зрения. Воздействие чрезмерной яркости может вызывать фотоожоги глаз и кожи, кератиты и катаракты.

Физические перегрузки при транспортировании заготовок, деталей, оснастки вызывают снижение работоспособности, вследствие быстрой утомляемости организма. Систематическое воздействие этого фактора приводит к физическому истощению организма работника. Значительные величины перегрузок могут привести к травмам, например: растяжениям, повреждениям позвоночника и другим.

Пожары на производстве могут вызвать у работников ожоги различной степени тяжести и отравления продуктами горения.

В соответствии с гигиеническими критериями оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса, изданных Госкомсанэпиднадзором России (Р.2.2.013-94) условия труда оператора при эксплуатации механизма продольного фрезерования оцениваются как допустимые.