Технологический процесс изготовления детали в условиях среднесерийного производства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Машиностроение является важнейшей отраслью промышленности. Её продукция - машины различного назначения поставляются всем отраслям народного хозяйства. Рост промышленности и народного хозяйства, а так же темпы перевооружения их новой технологией и техникой в значительной степени зависят от уровня развития машиностроения.

Состояние машиностроения во многом определяет развитие и других отраслей народного хозяйства. В различных отраслях производства применяют детали типа «колесо приводное». Данные детали исходя из высоких требований к технико-экономическим и эксплуатационным показателем машин и механизмов, должны обладать высокой надежностью, ремонтопригодностью, технологичностью, удобством в эксплуатации. Во многом эти показатели обеспечиваются в процессе проектирования и изготовления приводных колес.

Основными задачами технологии машиностроения являются проектирование всего комплекса технологических средств, обеспечивающих выпуск продукции заданного качества в заданном количестве и в установленные сроки.

Технологическая подготовка производства является определяющим этапом в цикле производства машин и механизмов. Один из этапов технологической подготовки производства, состоит в разработке техпроцесса изготовления деталей машин.

Данный дипломный проект посвящается разработке технологического процесса изготовления колеса приводного в условиях среднесерийного производства.

Главные задачи, которые необходимо решить при проектировании новых технологических процессов - повышения точности и качества обработки, стабильности и долговечности деталей и максимальное снижение себестоимости обработки путем совершенствования технологических процессов. В данном дипломном проекте эти задачи будут решаться путем всестороннего анализа проектного технологического процесса, выявления его основных недостатков и методов их решения.

Таким образом, целью дипломного проекта является разработка совершенно нового технологического процесса изготовления детали, повышение качества обработки, снижение себестоимости изготовления, применение самых новейших разработок в области технологии машиностроения.

1. Состояние вопроса. Анализ исходных данных

1.1 Анализ служебного назначения детали

Данная деталь называется «Колесо приводное» 439А-4268432-01, устанавливается в коробке передач станка и служит для установки сопрягаемых деталей и передачи крутящего момент.

1.1.1 Анализ материала детали

Деталь изготавливается из стали 40Х по ГОСТ 4543-71. Сталь 40Х - сталь хромистая низколегированная конструкционная качественная. Применяется для изготовления деталей средних размеров, работающих без значительных динамических нагрузок. Недостаток - склонность к отпускной хрупкости. Имеет прокалиеваемость на глубину 15-20мм.

Таблица 1.1 - Химический состав стали, %

Элемент	C	S	P	Cr	Mn	Ni	Si
		Не более
Содержание, %	0,36-0,44	0,035	0,035	0,8-1,0	0,5-0,8	0,3	0,17-0,37

Таблица 1.2 Физико-механические свойства стали

ут	ув	дs	ш	KCU	HB
МПа	МПа	%	%	Дж/см2
360	785	16	40	50	250

Обозначения в таблице 1.2:

у_т - Предел пропорциональности (предел текучести для остановочной деформации), [МПа]

у_в - Предел кратковремменной прочности, [МПа]

д_s - Относительное удлинение при разрыве, [%]

ш - Относительное сужение, [%]

KCU - Ударная вязкость, [Дж/см²]

HB - Твердость по Бринеллю

Согласно таблицам 1.1 и 1.2 химический состав и механические свойства стали 40Х вполне соответствуют служебному назначению изготавливаемой из нее детали.

1.1.2 Классификация поверхностей детали по служебному назначению

С целью выявления поверхностей, имеющих определение для качественного выполнения деталью своего служебного назначения, систематизируем поверхности детали.

Рисунок 1.1 Систематизация поверхностей

Таблица 1.3 Классификация поверхностей детали по служебному назначению

Вид поверхностей	Номера поверхностей
1.	Исполнительные	2, 10, 17
2.	Основные конструкторские базы (ОКБ)	3, 4, 6, 8, 14
3.	Вспомогательные конструкторские базы (ВКБ)	1, 5, 7, 9, 12, 15
4.	Свободные	Остальные

1.2 Анализ технологичности конструкции детали

Анализ технологичности детали выполняем с целью выявления возможного снижения себестоимости обработки детали путем совершенствования ее конструкции.

К критериям технологичности детали относятся:

а) технологичность заготовки

б) технологичность конструкции детали в целом

в) технологичность базирования и закрепления

г) технологичность обрабатываемых поверхностей.

Рассмотрим выполнение этих критериев применительно к заданной детали.

1.2.1 Технологичность заготовки

Деталь - колесо приводное изготавливается из стали 40Х ГОСТ 4543-71 методом горячей объемной штамповки. Конфигурация наружного контура и отверстия не вызывает значительных трудностей при получении заготовки.

Таким образом, заготовку можно считать технологичной.

1.2.2 Технологичность конструкции детали в целом

Поверхности детали имеют шероховатости, соответствующие их служебному назначению.

Шероховатости: Ra 1,25 на поверхности: 8; Ra 2,5 на поверхности: 4; Ra 3,2 на поверхности: 1.

Степени точности 7-C с зубчатого венца поверхность 12.

Следовательно, хотя точность и шероховатость поверхностей детали и заданы достаточно жесткими, тем не менее, позволяют обеспечить их на станках нормальной и повышенной точности.

Конфигурация детали позволяет широко использовать механизацию и автоматизацию при ее установке, обработке, транспортировке. Доступ к местам обработки и контроля свободный.

Недостатком конструкции детали является отсутствие выкружки зуба. Она выполняется, как правило, для обеспечения выхода инструмента при чистовой обработке зубьев. Считается, что выкружка ножки зуба снижает прочность зуба на срез вследствие уменьшения толщины ножки зуба. Однако проведены исследования, показавшие, что ножка, зуба, выполненная с радиусным закруглением имеет в этом месте концентратор напряжений из-за неравномерности распределения напряжений. Выкружка ножки зуба напротив, исключает указанный концентратор напряжений, снижая неравномерность распределения напряжений в ножке зуба, и тем самым увеличивая прочность зуба на срез.

Из анализа следует, что конструкцию детали в целом можно считать технологичной.

1.2.3 Технологичность базирования и закрепления

Технологичность базирования и закрепления детали характеризуется наличием опорных поверхностей (баз), совпадением технологической и измерительной баз, точностью и шероховатостью базовых поверхностей, возможностью захвата детали роботом.

Анализируя конструкцию детали с точки зрения этих критериев, выясняем, что в качестве баз при токарной обработке левого конца, возможно, использовать поверхности 8 и торец 9.

При шлифованной обработке левого конца, возможно, использовать поверхность 14.

При токарной обработке правого конца, возможно, использовать поверхность торец 1 и 3.

При шлифовальной обработке правого конца, возможно, использовать поверхность 14.

В качестве баз при протяжной обработке необходимо использовать торец 4.

При обработке зубьев в качестве баз используются поверхности 14.

Таким образом, обработку поверхностей колеса приводного можно вести от одних и тех же баз. При закреплении детали, возможно, надежно обеспечить ее установочное положение. На большинстве установок в качестве технологических баз можно использовать измерительные базы.

Базовые поверхности имеют достаточно высокую точность и малую шероховатость, что обеспечивает точность и шероховатость образованных поверхностей.

Таким образом, с точки зрения базирования и закрепления деталь можно считать технологичной.

1.2.4 Технологичность обрабатываемых поверхностей

Количество и протяженность сопрягаемых поверхностей колеса приводного определяется конструкцией узла, в который оно входит и условиями работы детали. Точность поверхностей определяется требованиями работоспособности всего узла. Для нормальной работы колеса приводного заданная точность является оптимальной, ее повышение приведет к неоправданному росту затрат на обработку, а снижение приведет к снижению работоспособности. То же самое можно сказать и о требованиях к шероховатости рабочих поверхностей.

Все поверхности не вызывают трудностей при их обработке.

Таким образом, конструкция колеса приводного является технологичной, и вносить изменения в конструкцию не следует.

1.3 Анализ базового варианта техпроцесса

Задача анализа - выявить недостатки базового техпроцесса (ТП), устранение которых будет содействовать достижению цели ТП.

1.3.1 Технологический маршрут базового техпроцесса

Анализ технологического маршрута базового техпроцесса проводим с целью выявления недостатков последовательности и содержания операций.

Порядок и содержание операций базового маршрута приведены в таблице 1.4.

1.4 Задачи проекта. Пути совершенствования техпроцесса

1.4.1 Недостатки базового ТП

Анализ заводского ТП обработки колеса приводного показывает, что базовый техпроцесс пригоден только для единичного и мелкосерийного производства. Применяемое оборудование и оснастка недостаточно производительны в условиях среднесерийного производства.

Анализ базового техпроцесса, сделанный во время производственной практики и подготовки к дипломному проекту, позволил выявить ряд недостатков, сдерживающих повышение производительности обработки колеса приводного и снижение себестоимости.

Укажем основные недостатки базового техпроцесса:

1. Низкая износоустойчивость резцов на токарных операциях, что объясняется большими припусками на обработку и напусками на заготовке, т.к. в качестве заготовки применен прокат.

2. Большое штучное время на токарных операциях вследствие большого припуска, неоптимальных режимов резания и применения универсального оборудования.

3. Неоптимально выбрано оборудование - универсальные низкопроизводительные станки.

4. Большое штучное время на операциях вследствие применения универсальной оснастки с ручным зажимом.

Таблица 1.4 - Характеристика базового техпроцесса

Операция	Средства технического оснащения	, мин
№ операции	Наименование	Оборудование	Приспособление	Инструмент (материал режущей части)
005	Заготовительная
010	Токарная черновая	Токарно-винторезный 16К20	Патрон 3-х кулачковый	Резец проходной Т5К10 Резец подрезной Т5К10 Сверло спиральное Р6М5 Резец расточной Т5К10	2,594
015	Токарная чистовая	Токарно-винторезный 16К20	Патрон 3-х кулачковый	Резец проходной Т15К6 Резец подрезной Т15К6 Резец расточной Т15К6	2,706
020	Фрезерная	Фрезерный станок СФ676	Тиски	Фреза концевая Р6М5	0,988
025	Долбежная	Долбежный станок 7А420	Тиски с делительной головкой	Резец канавочный Р6М5	1,227
030	Зубофрезерная	Зубофрезерний станок 53А10	Приспособление специальное	Фреза червячная Р6М5	11,478
035	Слесарная			Шлифовальная шкурка, напильник	0,468
040	Моечная	КММ			0,166
045	Контрольная	Стол контрольный
050	Термическая	Термопечь
055	Зубошлифовальная	Зубошлифовальный станок 5851	Цанговый патрон	Шлифовальный круг	3,445
060	Круглошлифовальная	Круглошлифовальный станок 3М151	Патрон цанговый	Шлифовальный круг	1,179
065	Внутришлифовальная	Торцевнутришлифовальный станок 3К227В	Патрон цанговый	Шлифовальный круг	1,487
070	Моечная	КММ			0,166
075	Контрольная	Стол контрольный

5. На зубофрезерной операции не делается выкружка у ножки зуба, хотя после шевиноговальной операции прочность зуба на срез меньше, чем зуба с выкружкой.

6. Большое время тратится на слесарную операцию, где происходит снятие заусенцев по всему контуру детали вручную.

1.4.2 Задачи проекта. Пути совершенствования техпроцесса

Учитывая указанные недостатки базового техпроцесса, сформулируем задачи дипломного проекта и пути совершенствования ТП:

1. Рассчитать припуск на обработку по более совершенной методике и спроектировать заготовку, полученную штамповкой.

2. Применить для условий среднесерийного производства наиболее оптимальные высокопроизводительные станки, в основном с ЧПУ или полуавтоматы.

3. Применить специальную и специализированную высокопроизводительную оснастку.

4. На зубофрезерной операции применить трехзаходную червячную сборную фрезу с протуберанцами. Её применение позволит увеличить прочность зуба на срез и повысить точность при обработке зубьев.

5. Заменить шевингование зубоприкаткой, что улучшит точность зубьев после термообработки, шероховатость и шумовые характеристики и снизит затраты на инструмент.

6. Вместо ручной слесарной операции применить электрохимическую, что позволит существенно понизить штучное время.

7. Повысить производительность лимитирующих операций и стойкость инструмента, проведя для этой цели научные и патентные исследования с применением методов технического творчества.

8. Проанализировать ТП с точки зрения возникновения опасных и вредных факторов, принять меры по их устранению или защите от их действия.

9. Определить экономическую эффективность изменений, внесенных в техпроцесс.

Решению этих задач посвящен дипломный проект.

2. Выбор стратегии и выбор производства

В зависимости от типа производства будем определять общие подходы к выбору организации технологического процесса, ввиду заготовки, назначение припусков.

Различные типы производства характеризуются различной величиной коэффициента закрепления операций. Для его расчета необходимо знать трудоемкость изготовления детали, последовательность обработки и количество станков.

Тип производства определим упрощенно в зависимости от массы детали и программы выпуска.

По [5, с. 24 табл. 31] при массе детали 5,4 кг и годовой программе выпуска Nг=4000 шт. производство - среднесерийное.

Таблица 2.1 - Основные характеристики среднесерийного производства

№	Критерий выбора техпроцесса	Характеристика
1	Форма организации техпроцесса для среднесерийного производства	Переменно-поточная
2	Повторяемость выпуска изделий	Периодическое повторение партий
3	Унификация техпроцесса	Разработка специальных техпроцессов на базе типовых
4	Заготовка	Штамп, прокат, профильный прокат
5	Припуски	Подробный по переходам от детали или по таблицам
6	Оборудование	Универсальное, специализированное
7	Загрузка оборудования	Периодическая смена деталей на станках
8	Расстановка оборудования	С учетом характерного направления грузопотока деталей
9	Настройка станков	По измерительным приборам и инструментам
10	Оснастка	Универсальная и специальная
11	Подробность разработки техпроцесса	Маршрутная карта, операционная карта, карта эскизов
12	Нормирование	Пооперационное

3. Выбор и проектирование заготовки

3.1 Выбор метода получения заготовки

Для данной детали заготовкой может служить поковка, полученная методом горячей объемной штамповки на кривошипном горячештамповочном прессе (КГШП) и прокат.

3.1.1 Проектирование и расчет штампованной заготовки

Стоимость заготовки определяется по формуле:

где C_i - базовая стоимость 1 т. заготовок, руб.

C_i = 270 руб.

m_з - масса заготовки, кг

m_д - масса детали, кг

k_т - коэффициент точности для штамповки нормальной точности [2, с. 37]

k_т=1,0

k_с - коэффициент сложности для стали 3 группы сложности [2, с. 38]

k_с=1,0

k_в - коэффициент веса

k_в - 1,14 [2, с. 38]

k_м - коэффициент марки материала

k_м - 1,21 [2, с. 37]

k_п - коэффициент программы

k_п - 1,0

S_отх - стоимость отходов, руб.

Степень сложности С3. Точность изготовления поковки - Т3. Группа стали - М1.

Припуски на номинальные размеры детали в зависимости от массы, класса точности, группы стали, степени сложности и шероховатости заготовки (ГОСТ 7505-89).

Рисунок 3.1 - Эскиз заготовки

Для определения объема разобьем заготовку на элементарные части, радиусами, фасками, штамповочными уклонами пренебрегаем.

Объем заготовки:

,

где Vi - объем i-го элемента заготовки.

Цилиндрические элементы заготовки:

,

где d - диаметр, мм

I - длина, мм.

Тогда объем штамповки V, мм³

V=1060399,42 мм³ (подсчитано в системе Компас - 3D V12)

Масса заготовки m_з, кг

,

где V - объем, мм³

- плотность стали, кг/мм³

m_з=1060399,42·7,85·10^-6=8,3 кг (подсчитано в системе Компас - 3D V12)

Коэффициент использования материала на штампованную заготовку

КИМ=m_д/m_з=5,4/8,3=0,65

Стоимость штамповки

S_заг=270/1000·(8,3·1,0·1,0·1,14·1,21·1,0)-(8,3-5,4)·14/1000=3,038 руб.

Стоимость штампованной заготовки с учетом коэффициента приведения цен 1985 г к ценам 2009 г.

3,038·100=303,8 руб.

3.1.2 Проектирование заготовки, полученной из проката

Заготовка из проката.

Найдем максимальный диаметр заготовки из проката.

На наибольший диаметр колеса приводного примем припуски.

При черновом точении припуск на обработку составляет 5,5 мм, при чистовом 2,0 мм.

D=176+5,5+2=183,5 мм

По расчетным данным заготовки выбираем необходимый размер горячекатаного проката обычной точности по ГОСТ 2590-71

Круг

Припуски на подрезание торцевых поверхностей определяются по [5, табл. 3.14]

Припуск на черновую подрезку торцов 5 мм, чистовую 2 мм.

Общая длина заготовка L₃=96+5+2=103 мм

Объем заготовки определяем по плюсовым допускам ()

=2797999,90 мм³ (подсчитано в системе Компас - 3D V12)

m_з=V·=2797999,90 ·7,85·10^-6=21,8 кг (подсчитано в системе Компас - 3D V12)

Коэффициент использования материала по формуле:

КИМ=5,4/21,8= 0,24

Стоимость заготовки из проката

S_{заг п}=215/1000·21,8-(21,8-5,4)·(61,7/1000)=3,675 руб.

Стоимость заготовки из проката с учетом коэффициента привидения цен 1985 г к ценам 2009 г.

=3,675·100=367,5 руб.

Таблица 3.1 - Результаты расчетов заготовки

Показатели	Штамповка	Прокат
Степень сложности	С3	С3
Класс точности	Т3	Т2
Группа стали	М1	М1
Масса, кг	8,3	21,8
КИМ	0,65	0,24
Стоимость заготовки, руб.	303,8	367,5

3.2 Экономическое сравнение двух вариантов заготовки

Переменные затраты на механическую обработку

где C_уд=26 - удельные затраты на снятие 1 кг стружки при черновой мехобработке, руб/кг

К_о=1,0 - коэффициент обрабатываемости материала [3, с. 5]

Для штамповки

=26·(8,3-5,4)/1,0=75,4 руб.

Для проката

=26·(21,8-5,4)/1,0=426,4 руб.

Тогда суммарный объем переменной доли затрат на получение заготовки и механической обработки

Для штамповки

=303,8+75,4=379,2 руб.

Для проката

=367,5 +426,4=793,9 руб.

На основании сопоставлений технологической себестоимости по рассматриваемым вариантам делаем заключение о том, что оптимальным является вариант получения заготовки полученной из штамповки.

Годовой экономический эффект, руб.

где Nr=4000 шт/год - годовая программа выпуска

=(793,9-379,2)·4000=1658800 руб.

4. Выбор технологических баз. План обработки

4.1 Разработка схем базирования

Установка детали в приспособлении при механической обработке должна отвечать принципам единства и постоянства баз, что необходимо для обеспечения минимальных погрешностей баз, что необходимо для обеспечения минимальных погрешностей изготовления детали.

Технологичность базирования и закрепления детали характеризуется наличием опорных поверхностей (баз), совпадением технологической и измерительной баз, точностью и шероховатостью базовых поверхностей.

Анализируя конструкцию детали с точки зрения этих критериев, выясняем, что в качестве баз при токарной обработке левого возможно использовать поверхности 8 и торец 9.

При шлифованной обработке левого конца возможно использовать поверхность 14.

При токарной обработке правого конца возможно использовать поверхность торец 1 и 3.

При шлифовальной обработке правого конца возможно использовать поверхность 14.

В качестве баз при протяжной обработке необходимо использовать торец 4.

При обработке зубьев в качестве баз используются поверхности 14.

Условные обозначения принятых черновых и чистовых технологических баз в теоретических схемах базирования на различных операциях технологического процесса изготовления колеса приводного приведены в плане обработки.

4.2 Технологический маршрут обработки детали

Таблица 4.2 - Технологический маршрут обработки детали

№ операции	Наименование операции	№ базовых поверхностей	№ обрабатываемых поверхностей	IT	Ra, мкм
005	Заготовительная (штамповка)	-	-	13	40
010	Токарная черновая	1, 3	4, 8, 9, 13, 14	12	12,5
015	Токарная черновая	8, 9	1, 3	12	12,5
020	Токарная чистовая	1, 3	4, 8, 9, 13, 14, 16	8	2,5
025	Токарная чистовая	8, 9	1, 3, 11, 18	8	2,5
030	Торцекруглошлифовальная черновая	1, 3	4, 8, 13	7	1,25
035	Торцекруглошлифовальная чистовая	1, 3	4, 8, 13	7	1,25
040	Фрезерная	14	5, 6, 7,	11	6,3
045	Зубофрезерная	14	2, 12	10	3,2
050	Протяжная	4	14, 15	10	3,2
055	Слесарная	-	-	-	-
060	Моечная	-	-	-	-
065	Контрольная	-	-	-	-
070	Зубоприкатная	14	2	7-С	1,25
075	Термическая	-	-	-	-
080	Зубошлифовальная	14	2, 3, 12	8	1,25
085	Моечная	-	-	-	-
090	Контрольная	-	-	-	-

5. Выбор средств технологического оснащения

Задача раздела - выбрать для каждой операции технологического процесса такие оборудования, приспособление и инструмент, которые бы обеспечили заданный выпуск деталей заданного качества с минимальными затратами.

5.1 Обоснование выбора оборудования

Выбор станка должен основываться на следующих правилах:

· Мощность, производительность и точность должны быть минимальными, но достаточно для выполнения требования предоставляемых к операции

· Обеспечение концентрации производства с целью уменьшения числа операций, количества оборудования, повышения производительности и точность за счет уменьшения числа переустановок заготовки

· Предпочтение отдавать отечественным станкам (они дешевле и сделаны по нашим стандартам)

· В среднесерийном производстве следует применять высокопроизводительные станки-автоматы, агрегатные станки, станки с ЧПУ

· Оборудование должно отвечать требования безопасности, Эргономики и экологии.

Данные по выбору оборудованию занесены в таблицу 5.1

Таблица 5.1 - Выбор оборудования

№ операции	Наименование операции	Станок
010 015	Токарная черновая	Токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3
020 025	Токарная чистовая	Токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3
030	Торцекруглошлифовальная черновая	Торцекруглошлифовальный п/а 3Б153Т
035	Торцекруглошлифовальная чистовая	Торцекруглошлифовальный п/а 3Б153Т
040	Фрезерная	Широкоуниверсальный консольно-фрезерный станок с ЧПУ 6ДМ83ШФ2
045	Зубофрезерная	Широкоуниверсальный консольно-фрезерный станок с ЧПУ 6ДМ83ШФ2
050	Протяжная	Вертикально-протяжной п/а 7Б64
055	Слесарная	Электрохимический станок для снятия заусенцев, станок 4407
060	Моечная	Камерная моечная машина
070	Зубоприкатная	Зубоприкатной п/а 5965
080	Зубошлифовальная	Зубошлифовальный станок с ЧПУ 5А868Ф

5.2 Обоснования выбора приспособлений

При выборе приспособления нужно руководствоваться следующими правилами:

· Приспособление должно обеспечивать материализацию теоретических баз, быстродействие, надежность

· Приспособление должно обеспечить надежное закрепление заготовки при обработке

· Приспособление должно быть быстродействующим

· Следует отдавать предпочтение стандартным нормализованным, универсально-сборным приспособлением, и только при их отсутствии проектировать специальное приспособление.

Данные по выбору приспособления сведены в таблицу 5.2

Таблица 5.2 - Выбор приспособления

№ операции	Наименование операции	Приспособление
010 015	Токарная черновая	Патрон 3-х кулачковый самоцентрирующий
020 025	Токарная чистовая	Патрон 3-х кулачковый самоцентрирующий
030	Торцекруглошлифовальная черновая	Патрон цанговый
035	Торцекруглошлифовальная чистовая	Патрон мембранный
040	Фрезерная	Оправка
045	Зубофрезерная	Оправка
050	Протяжная	УНП с плавающей опорой
070	Зубоприкатная	Оправка
080	Зубошлифовальная	Оправка

5.3 Обоснование выбора режущего инструмента

При выборе режущего инструмента следует руководствоваться правилами:

· Режущий инструмент выбирается исходя из метода обработки, оборудования, расположения обрабатываемой поверхности

· Следует отдавать стандартным и нормализованным инструментам и только при их отсутствии применять нестандартные

· Материал режущего инструмента выбирается исходя из обрабатываемого материала, состояния поверхности и вида обработки.

Таблица 5.3 - Выбор инструмента

№ операции	Наименование операции	Режущий инструмент	Мерительный инструмент
010 015	Токарная черновая	Резец токарный проходной сборный с механическим креплением твердосплавных пластин. Пластина 3-х гранная, Т5К10, покрытие (Ti-Cr)-ИА-TiN , , , , h=25, b=25, L=125 Резец токарный расточной сборный с механическим креплением твердосплавных пластин. Пластина 3-х гранная, Т5К10, с покрытием (Ti-Cr)-ИА-TiN , , , , h=16, b=16, L=140	Калибр-скоба ГОСТ 18355-73 Калибр-пробка ГОСТ 14827-69
020 025	Токарная чистовая	Резец токарный проходной сборный с механическим креплением твердосплавных пластин. Пластина Т15К6, покрытие (Ti-Cr)-ИА-TiN , , , , h=25, b=25, L=125 Резец токарный расточной сборный с механическим креплением твердосплавных пластин. Пластина Т15К6 покрытие (Ti-Cr)-ИА-TiN , , , , h=16, b=16, L=140	Калибр-скоба ГОСТ 18355-73 Калибр-пробка ГОСТ 14827-69
030	Торцекруглошлифовальная черновая	Круг шлифовальный ЗП 600х25х205 91А40НСМ29К26 ГОСТ 2424-83	Шаблон ГОСТ 2534-79 Калибр-скоба ГОСТ 18355-73
035	Торцекруглошлифовальная чистовая	Круг шлифовальный ЗП 600х25х205 91А25НС17К11 ГОСТ 2424-83	Шаблон ГОСТ 2534-79 Калибр-скоба ГОСТ 18355-73 Приспособление мерительное с индикатором
040	Фрезерная	Фреза концевая Р6М5К5	Штангенциркуль ШЦЦ-150-0,01 электронный ГОСТ 166-89
045	Зубофрезерная	Фреза червячная модульная сборная с рейками из стали Р6М5К5 , m=4	Приспособление мерительное с индикатором
050	Протяжная	Протяжка фасонная - комбинированная Р6М5К5	Шаблон ГОСТ 2534-73
070	Зубоприкатная	Прикатник зубчатый специальный Р6М5К5 , m=4, z=84	Приспособление мерительное с индикатором
080	Зубошлифовальная	Зубошлифовальный круг специальный	Приспособление мерительное с индикатором

6. Разработка технологических операций

6.1 Расчет промежуточных припусков и операционных размеров

6.1.1 Расчет промежуточных припусков аналитическим методом

Рассчитаем припуски на наиболее точную поверхность

Последовательность обработки данной поверхности, оборудования, установка приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Последовательность обработки поверхности, оборудование, установка

№	Методы обработки поверхности	Код операции	Оборудование	Установка заготовки
1.	Точение черновое	010	16К20Ф3	В патроне 3-х кулачковом
2.	Точение чистовое	020	16К20Ф3	В патроне 3-х кулачковом
3.	Шлифование черновое	030	3Б153Т	В патроне цанговом
4.	Шлифование чистовое	035	3Б153Т	В патроне мембранном

Элементы припуска - величину неровностей Rz и глубину дефектного слоя h назначаем [2, с. 66] и [5, с. 69]

Определим элементы припуска и

Суммарное отклонения штампованной заготовки:

где погрешность смещения разъемов штампов

Погрешность коробления:

где L - длина заготовки

Величина отклонения расположения заготовки центровки:

где - допуск на поверхности, используемый в качестве базовых на первой операции (2,5 мм):

Суммарное отклонение расположения:

Погрешность установки при базировании заготовки в кулачковом патроне при черновом точении =270 мкм, при чистовом точении =100 мкм, погрешность установки при чистовой обработке при установке в цанговом патроне остаточное суммарное расположение заготовки после черновой обработки =40 мкм, в мембранном =20 мкм.

где Ку - коэффициент уточнения

Для перехода 2 Ку=0,06

Для перехода 3 Ку=0,04

Для перехода 4 Ку=0,02

Для перехода 5 Ку=0,01

тогда

=907•0,06=54 мкм

=907•0,04=36 мкм

=907•0,02=18 мкм

=907•0,01=9 мкм

Минимальный припуск на черновую обработку

Промежуточные расчетные размеры по обрабатываемым поверхностям

, мм

d min шлифов. чист.=94,97 мм

d min шлифов. черн.= 94,97+0,113=95,083 мм

d min токарн. чист.= 95,083+0,207=95,29 мм

d min токарн. черн.= 95,29+0,427=95,717 мм

d min заготовок=95,717+2,612=98,329 мм

, мм

d max шлифов. чист.=94,97+0,016=94,986 мм

d max шлифов. черн.= 95,083+0,025=95,108 мм

d max токарн. чист.= 95,29+0,10=95,39 мм

d max токарн. черн.= 95,717+0,39=96,107 мм

d max заготовок=98,329+2,5=100,829 мм

Максимальные припуски

, мм

2Zmax шлифов. чист.= 95,108-94,97=0,138 мм

2Zmax шлифов. черн.= 95,39-95,083=0,307 мм

2Zmax токарн. чист.= 96,107-95,29=0,817 мм

2Zmax токарн. черн.= 100,829-95,717=5,112 мм

Минимальные припуски

, мм

2Zmin шлифов. чист.= 95,083-94,986=0,097 мм

2Zmin шлифов. черн.= 95,29-95,108=0,182 мм

2Zmin токарн. чист.= 95,717-95,39=0,327 мм

2Zmin токарн. черн.= 98,329-96,107=2,222 мм

Данные исходных значений допусков, элементов припуска и расчетов припуска приведены в таблице 6.2.

Таблица 6.2 - Расчет припуска

№	Технологический переход	Элементы припуска	2Z min мкм	min мм	Предельные размеры, мм	Предельные припуски, мм
										2Z max	2z min
1	Штамповать	160	200	907	-	-	98,329	98,329	100,829	-	-
2	Точить начерно	50	50	54	270	2612	95,717	95,717	96,107	5,112	2,222
3	Точить начисто	25	25	36	100	427	95,29	95,29	95,39	0,817	0,327
4	Шлифовать начерно	10	20	18	40	207	95,083	95,083	95,108	0,307	0,182
5	Шлифовать начисто	5	15	9	20	113	94,97	94,97	0,138	0,138	0,097

d min заготовки - 98,329 мм

d max заготовки -100,829 мм

Рисунок 6.1 - Схема припусков

6.1.2 Расчет промежуточных припусков табличным методом

Промежуточные припуски на обработку поверхностей табличным методом определяется следующим образом: если обрабатывается однократно, то припуск определяется вычитанием из размера заготовки размер детали. Если поверхность обрабатывается многократно, от общего припуска определяется так же, как и при однократной обработке, а промежуточные припуски определяются по [11, с. 191].

Результаты расчетов припусков табличным методом приведены в таблице 6.3

Таблица 6.3 - Припуски на обработку поверхностей колеса приводного

№ операции	Наименование операции	№ обрабатываемой поверхности	Припуск на сторону, мм
010	Токарная черновая	4, 8, 9, 13, 14	1,6
015	Токарная черновая	1, 3, 11, 18	2,0
020	Токарная чистовая	4, 8, 9, 13, 14	0,4
025	Токарная чистовая	1, 3, 11, 18	0,5
030	Торцекруглошлифовальная черновая	4, 8, 13	0,13
035	Торцекруглошлифовальная чистовая	4, 8, 13	0,07

6.2 Расчет режимов резания

6.2.1 Расчет режимов резания на торцекруглошлифовальную операцию 035

Исходные данные

Деталь - колесо приводное

Материал - сталь 40Х

Заготовка - штамповка

Обработка - торцекруглошлифовальная

Тип производства - среднесерийное

Приспособление - Патрон мембранный

Закрепление заготовки - по наружной поверхности с упором на торец

Смена детали - ручная

Жесткость станка - средняя

Структура операций (последовательность переходов)

Операция 035 Торцекруглошлифовальная чистовая

Шлифовать поверхность, выдерживая размер

Выбор режущих инструментов

Принимаем Шлифовальный круг ЗП 600х25х205 91А25НС17К11 ГОСТ 2424-83

Расчет элементов режимов обработки

Глубина резания t=0,07 мм

Поперечная подача круга , мм/мин

Предварительная обработка:

Окончательная обработка:

где , - минутные подачи по таблице, мм/мин; [1, с. 173]

- коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала и скорости круга;

- коэффициент, зависящий от припуска и точности;

- коэффициент, зависящий от диаметра круга, количества кругов и характера поверхности.

6.2.1.4.3 Скорость круга, м/с

V=35 м/с

6.2.1.4.4 Скорость вращения детали, м/мин

=35 м/мин

6.2.1.4.5 Частота вращения шпинделя n,

Корректировка режимов резания по паспортным данным станка, так как на шлифовальном станке применяется бесступенчатое регулирование, принимаем фактическую частоту вращения шпинделя

Частота вращения шпинделя шлифовального круга ,

Мощность резания

где - поправочный коэффициент (0,14) [11, с. 303 табл. 56]

r, y, q, z - показатели степени r=0,8, y=0,8, q=0,2, z=1 [11, с. 303 табл. 56]

s - радиальная подача, м/мин

d - обрабатываемый диаметр

b - ширина шлифования

2,6 кВт

Сила резания

6.2.2 Расчет режимов резания на зубофрезерную операцию 045

Исходные данные

Деталь - колесо приводное

Материал - сталь 40Х

Заготовка - штамповка

Тип производства - среднесерийное

Приспособление - оправка с базированием по внутреннему отверстию

Смена детали - ручная

Жесткость станка - средняя

Структура операций (последовательность переходов)

Операция 045 Зубофрезерная

Фрезеровать зубья под последующую прикатку, выдерживать размеры 176, m-4, z=42

Выбор режущих инструментов

Фреза червячная модульная сборная с рейками из стали Р6М5К5 , m=4

Расчет режимов резания

Глубина резания t, мм

При нарезании зубьев за один проход глубина резания равна высоте зуба нарезаемого колеса:

t=h=12•4=48

Назначаем подачу на один оборот нарезаемого приводного колеса:

где - подача по таблице, 3,5 мм/об [1, с. 136]

- коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала

- коэффициент, зависящий от угла наклона зубьев

Тогда

Корректируем подачу по станку: [13, с. 374]

Назначаем период стойкости фрезы [1, с. 138]

Для черновой червячной фрезы модуля m=4 мм при обработке заготовки из стали рекомендуется стойкости T=270 мин.

Определяем скорость резания, допускаемую режущими свойствами фрезы:

где - табличная скорость по таблице, мм/об [1, с. 138]

- коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала

- коэффициент, зависящий от количества проходов

- коэффициент, определяемый материалом режущей части фрезы

Тогда

Частота вращения фрезы, соответствующая найденной скорости резания

Корректируем частоту вращения по данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения

Действительная скорость резания

Рассчитаем режимы резания на остальные операции техпроцесса, пользуясь [1]

Результаты расчета в таблице 6.4

Таблица 6.4 - Итоговая таблица режимов резания

№ операций	Наименование операции	Обрабатываемый , мм	t, мм	S, мм/об	, мин	, об/мин	, об/мин	, м/мин
010	Токарная черновая	99,4 58,4	1,6 1,4	0,5 0,5	100 105	320 572	300 550	94,75 100,9
015	Токарная черновая	181	2,0	0,5	105	184	200	114,1
020	Токарная чистовая	96,2 61,2	0,4 0,4	0,25 0,25	160 160	529 832	550 850	166,3 163,4
025	Токарная чистовая	177	0,5	0,25	160	287	300	167,2
030	Шлифовальная черновая	95,4	0,13	1,3х0,4	35	116	116	35
035	Шлифовальная чистовая	95,14	0,07	0,4х0,12	35	117	117	35
040	Фрезерная	16	6	0,06	22	437	450	22,6
045	Зубофрезерная	176	11,7	3,4	78	94	90	76,4
050	Протяжная	62х73	0,15х5,5	-	12	-	12	-
070	Зубоприкатная	176	0,2	0,06	90	114	100	78,5
080	Зубошлифовальная	176	0,1	0,05	45	225	200	40

6.3 Определение норм на все операции

Штучно-калькуляционное время [2]:

где - подготовительно-заключительное время, мин

n - количество деталей в настроенной партии, шт

где N - программа

а - периодичность запуска в днях (3, 6, 12, 24 дня)

Д - количество рабочих дней

Принимаем а=6, тогда:

Определяется норма штучного времени :

Для всех операций, кроме шлифовальной:

Для шлифовальной операции:

где - основное время, мин

- вспомогательное время, мин

- 1,85 коэффициент для среднесерийного производства

- время на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности, мин

- время на техническое обслуживание рабочего места

- время на организационное обслуживание

- время перерывов на отдых и личные надобности, мин

Вспомогательное время состоит из затрат времени на отдельные приемы:

где - время на установку и снятие детали, мин

- время на закрепление и открепление детали, мин

- время на приемы управления, мин

- время на измерение детали, мин

где - время на одну правку шлифовального круга, мин

- стойкость круга, мин

Приведем расчет норм времени на три операции. Результаты расчетов норм времени на остальные операции заносим в таблицу 6.5

Расчет норм времени на токарную черновую операцию 010

Основное время

где - длина рабочего хода

где - длина резания, мм;

- длина подвода режущего инструмента к обрабатываемой поверхности, мм;

- длина врезания режущего инструмента, мм;

- длина перебега режущего инструмента, мм;

- число переходов,

Расчет норм времени на торцекруглошлифовальную операцию 035

Основное время



где - припуск, снимаемый на этапе предварительной подачи

- припуск, снимаемый на этапе окончательной подачи

- минутная подача на этапе предварительной подачи

- минутная подача на этапе окончательной подачи

- время выхаживания [1, с. 175]

Расчет норм времени на зубофрезерную операцию 045

где - длина прохода фрезы

- число зубьев

- подача, мм/об

- число одновременно обрабатываемых заготовок

Длина прохода фрезы:

где - длина резания, мм

- длина врезания, мм [1, с. 148]

- длина перебега, мм [1, с. 148]

мм

Аналогично рассчитаем нормы времени для остальных операций, результаты расчетов занесем в таблицу 6.5

Таблица 6.5 - Нормы времени

№ операции	Наименование операции	, мин	, мин	, мин	, мин	, мин	, мин	n	, мин
010	Токарная черновая	0,977	0,178	1,155	0,069	20	1,224	94	1,394
015	Токарная черновая	0,510	0,215	0,725	0,043	20	0,768	94	0,980
020	Токарная чистовая	1,057	0,183	1,240	0,074	20	1,314	94	1,526
025	Токарная чистовая	0,680	0,232	0,912	0,054	20	0,966	94	1,178
030	Торцекруглошлифовальная черновая	0,304	0,342	0,822	0,027	7	0,911	94	0,985
035	Торцекруглошлифовальная чистовая	0,480	0,453	0,933	0,113	7	1,046	94	1,120
040	Фрезерная	0,250	0,318	0,568	0,034	14	0,602	94	0,750
045	Зубофрезерная	7,549	0,270	7,819	0,469	26	8,288	94	8,564
050	Протяжная	0,500	0,370	0,870	0,052	12	0,922	94	1,049
070	Зубоприкатная	2,183	0,281	2,464	0,147	26	2,611	94	2,890
080	Зубошлифовальная	2,610	0,323	2,933	0,175	13	3,108	94	3,246

7. Выбор и проектирование контрольного приспособления

7.1 Анализ конструкции базового приспособления

Цели проектирования

На операции 090 Контрольная происходит окончательный выборочный контроль геометрических параметров колеса приводного.

После шлифовальных операций происходит биение ступицы и отверстия. Спроектируем приспособление для контроля биения, взяв за основу приспособление для аналогичных деталей.

Вместо механических индикаторов применим измерительные блоки с индикаторными головками с точностью измерения 0,001 мм.

7.2 Описание конструкции приспособления

Описание конструкции приспособления.

Приспособление содержит плиту 5, к которой с помощью Т - образного болта 1, гайки 3 и шайбы 11 крепится призма 6. К призме 6 с помощью винта 10 крепится упор 9.

На плиту 6 устанавливается два индикаторных блока, состоящих из стоек 7 и 8, к которым винтами 2 крепится индикаторные головки 1 датчиков компаратора для контроля биения.

Первая индикаторная головка - преобразователь литейных перемещений А33, производства НПО «Прибор», с ходом и измерительной вставки - для контроля биения отверстия.

Вторая индикаторная головка - преобразователь литейных перемещений А40, производства НПО «Прибор», с ходом и измерительной вставки - для контроля радиального биения.

Плита 6 устанавливается на контрольный стол с помощью опор 4.

Приспособление работает следующим образом.

Заготовку устанавливают в призме 6 и упирают зубья в упор 9. Индикаторные блоки продвигают по плите 5 вперед до тех пор, пока индикаторные головки своими измерительными вставками не упрутся в стенку контролируемого отверстия или ступицы. Заготовку проворачивают на и показаниям индикаторов определяют величину биения.

штампованный заготовка резание

8. Расчет и проектирование производственного участка

При проектировании механического цеха или его отдельного участка необходимо учитывать ряд особенностей конструкции детали, ее материал, тип производства и многое другое.

8.1 Расчет потребности количества оборудования, его производственная характеристика и степень загрузки

Расчет потребного количества станка каждого типа - размер для обработки заданного количества одинаковых деталей в серийном производстве на каждой операции определяется по формуле:

C_раст=N_год·t_шт-к·k_загр/F_д^обор·60

где t_шт-к - штучно-калькуляционное время обработки деталей на данной операции;

N_год - годовая программа выпуска деталей;

k_загр - коэффициент загрузки оборудования;

F_д^обор - действительный годовой фонд времени работы оборудования при 2-х сменной работе;

60 - коэффициент перевода времени в часах

C_раст - расчетное число станков.

Штучно-калькуляционное время обработки детали на данной операции определяется по формуле:

t_шт-к=t_шт+(t_пз/N_пар)

где t_шт - штучное время обработки на данной операции;

t_пз - подготовительно-заключительное время поданной операции;

N_пар - размер партии. Определяется в три этапа:

1. Минимальный размер партии N_мин может быть определен по формуле:

N_мин=t_пз/(t_шт·б)=26/(8,288•0,08) =39 шт.

где t_пз - подготовительно-заключительное время на переналадку оборудования по операции, имеющей наибольшие затраты времени на переналадку, в мин.;

б - коэффициент допустимых потерь на переналадку (0,05-0,08)

2. Оптимальный размер партии N_опт кратен сменно-суточной программе и определяется по формуле:

N_опт=N_год·i/Ф_г=4000·6/253=94 шт.

где i - необходимый запас деталей в днях;

Ф_г - число рабочих дней в году (253 дня)

3. Подбираем нормативный размер партии деталей:

· Нормативный размер должен быть большим или равным минимально, но меньше оптимального значения партии деталей:

N_мин?N_нор? N_опт

39?67?94

· Нормативный размер должен давать целое число партий в месяц:

k=N_год/12·N_нор=4000/12·67=5 партий в месяц.

Определив по ведущей операции нормативный размер партии деталей равным 67 шт.

Базовый и проектный техпроцесс изготовления деталей с указанием номеров и наименований операций, применяемого оборудования, штучно-калькуляционного времени представлены в таблице 8.1

Таблица 8.1 - Производственная характеристика оборудования

№ операции	Наименование операций	Наименование оборудования Базовый вариант (Проектный вариант)	, мин Баз. вар. (Проект. вар.)
010	Токарная черновая	Токарный винторезный 16К20 (Токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3)	1,672 (1,394)
015	Токарная черновая	Токарный винторезный 16К20 (Токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3)	1,346 (0,980)
020	Токарная чистовая	Токарный винторезный 16К20 (Токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3)	1,732 (1,526)
025	Токарная чистовая	Токарный винторезный 16К20 (Токарно-винторезный с ЧПУ 16К20Ф3)	1,398 (1,178)
030	Торцекруглошлифовальная черновая	Круглошлифовальная 3М151 (Тоцекруглошлифовальный п/а 3Б153Т)	1,253 (0,985)
035	Торцекруглошлифовальная чистовая	Круглошлифовальная 3М151 (Тоцекруглошлифовальный п/а 3Б153Т)	1,561 (1,120)
040	Фрезерная	Фрезерный станок СФ676 (Широкоуниверсальный консольно-фрезерный станок с ЧПУ 6ДМ83ШФ2)	1,136 (0,750)
045	Зубофрезерная	Зубофрезерный станок 53А10 (Широкоуниверсальный консольно-фрезерный станок с ЧПУ 6ДМ83ШФ2)	11,754 (8,564)
050	Долбежная (Протяжная)	Долбежный станок 7А420 (Вертикально-протяжной п/а7Б64)	1,354 (1,049)
055	Слесарная	Шлифовальная шкурка, напильник (Электрохимический станок для снятия заусенцев, станок 4407)	0,521 (0,370)
060	Моечная	Камерная моечная машина	0,230 (0,230)
070	Зубоприкатная	Зубоприкатный п/а 5965	(2,890)
080	Зубошлифовальная	Зубошлифовальный станок 5851 (Зубошлифовальный станок с ЧПУ 5А868Ф)	3,583 (3,246)
085	Моечная	Камерная моечная машина	0,230 (0,230)

Действительный годовой фонд работы оборудования (F_д^обор) определяется по формуле:

F_д^обор=[(D_к-D_в-D_п)·F_с·z-14]·K_р=[(365-104-12)·8·2-14]·0,92=3652 часов

где D_к - число календарных дней в году - 365;

D_в - число выходных дней - 104;

D_п - число праздничных дней - 12;

14 - количество предпраздничных дней, сокращенных на 1 час;

z - число смен - 2;

F_с - продолжительность смены - 8 часов;

K_р - коэффициент учитывающий время пребывания станка в ремонте для средних станков = 0,92;

Затем рассчитываем потребное количество оборудования:

где - годовая программа

- коэффициент загрузки оборудования

Рассчитаем на операцию 045 зубофрезерная

Базовый вариант:

принимаем 1 шт.

Проектный вариант:

принимаем 1 шт.

Рассчитаем на операцию 070 зубоприкатная

Базовый вариант:

принимаем 1 шт.

Проектный вариант:

принимаем 1 шт.

Рассчитаем все операции аналогичным способом.

Таблица 8.2 - Потребное количество оборудования

№ операции	Наименование операции	Базовый	Проектный
010	Токарная черновая	0,82	0,73
015	Токарная черновая	0,85	0,71
020	Токарная чистовая	0,79	0,83
025	Токарная чистовая	0,76	0,75
030	Торцекруглошлифовальная черновая	0,80	0,80
035	Торцекруглошлифовальная чистовая	0,85	0,71
040	Фрезерная	0,82	0,68
045	Зубофрезерная	0,85	0,78
050	Долбежная (Протяжная)	0,74	0,76
055	Слесарная	0,80	0,81
060	Моечная	0,75	0,75
070	Зубоприкатная	0,73	0,73
080	Зубошлифовальная	0,78	0,88
085	Моечная	0,75	0,75
Итого станков	14	14

После расчета потребного количества оборудования необходимо дать его производственную характеристику по следующей форме:

Степень загрузки оборудования. После определения расчетного и принятого количества станков необходимо определить загрузку оборудования по участку.

На каждой операции средней процент загрузки оборудования определяется по формуле:

K_зср1=0,73/1=0,73

K_зср2=0,71/1=0,71

K_зср3=0,83/1=0,83

Рассчитаем все операции аналогичным образом и занесем в таблицу 8.4. Средний процент загрузки по участку определяется:

Таблица 8.3 - Производственная характеристика оборудования

№ операций	Наименование операций	Модель станка	Габаритные размеры в мм	Количества шт. ст.	Установленная мощность, кВт	Оптовая цена одного станка по прейскуранту, (т.руб.)	Стоимость транспортировки и монтажа 15% от оптовой цены (т.руб.)	Оптовая цена одного станка + учет транспортировки и монтажа (т.руб.)	Общая стоимость всех станков (т.руб.)
					Одного станка	Всех станков
010	Токарная	16К20Ф3	3360х1710х1750	1	11	11	600	90	690	15766500
015	Токарная	16К20Ф3	3360х1710х1750	1	11	11	600	90	690
020	Токарная	16К20Ф3	3360х1710х1750	1	11	11	600	90	690
025	Токарная	16К20Ф3	3360х1710х1750	1	11	11	600	90	690
030	Торцекругло шлифовальная	3Б153Т	2660х1920х1950	1	5,5	5,5	450	67,5	517,5
035	Торцекругло шлифовальная	3Б153Т	2660х1920х1950	1	5,5	5,5	450	67,5	517,5
040	Фрезерная	6ДМ83ШФ2	3500х2700х2015	1	7,5	7,5	2140	321	2461
045	Зубофрезерная	6ДМ83ШФ2	3500х2700х2015	1	7,5	7,5	2140	321	2461
050	Протяжная	7Б64	2875x1350x3640	1	11	11	1040	156	1196
055	Слесарная	4407	5000х1800х2100	1	4,5	4,5	1500	225	1725
060	Моечная	КММ	1250х2400х2100	1	22	22	450	67,5	517,5
070	Зубоприкатная	5965	1750х2200х2120	1	10	10	940	141	1081
080	Зубо шлифовальная	5А868Ф	5100х3200х2200	1	40	40	1750	262,5	2012,5
085	Моечная	КММ	1250х2400х2100	1	22	22	450	67,5	517,5

K_зср=УС_расч/УС_прин=(0,73+0,71+0,83+0,75+0,80+0,71+0,68+0,78+0,76+0,81+0,75+0,73+0,88+0,75)/14=0,76

Расчет загрузки оборудования заключается составлением графика загрузки оборудования.

Таблица 8.4 - График загрузки оборудования

№ операции	Количество станков, шт.	Загрузка оборудования (%)
	Сраст	Сприн
010	0,73	1	73%
015	0,71	1	71%
020	0,83	1	83%
025	0,75	1	75%
030	0,80	1	80%
035	0,71	1	71%
040	0,68	1	68%
045	0,78	1	78%
050	0,76	1	76%
055	0,81	1	81%
060	0,75	1	75%
070	0,73	1	73%
080	0,88	1	88%
085	0,75	1	75%
Итого	14	76%

Таблица 8.5

№ операции	010	015	020	025	030	035	040	045	050	055	060	070	080	085
Количество станков	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
Тип станка	16К20Ф3	6К20Ф3	6К20Ф3	6К20Ф3	3Б153Т	3Б153Т	6ДМ83ШФ2	6ДМ83ШФ2	7Б64	4407	КММ	5965	5А868Ф	КММ

8.2 Расчет численности работающих на участке

Расчет численности работающих на участке ведется отдельно по каждой категории

8.2.1 Определение потребности количества основных рабочих

Расчет ведется по каждой профессии отдельно по формуле:

R_осн=(t_шт·N_год·K_догр)/(F₀^рабоч·60·K_пн)

где t_шт - время на операцию;

N_год - годовая программа;

K_догр - коэффициент догрузки;

K_пн - коэффициент плановой переработки норм с учетом роста производительности - 1,1;

F₀^рабоч - действительный годовой фонд времени одного рабочего

F₀^рабоч - [(D_к-D_в-D_п)·F_с-7]·K_п=[(365-140-7)·8·1-7]·0,9=1786,5 часов

K_п - коэффициент учитывающий планируемые потери рабочего времени - 0,9.

Рассчитаем на операцию 045 зубофрезерная

принимаем 2 человека

Рассчитаем на операцию 070 зубоприкатная

принимаем 2 человека

Рассчитаем все операции аналогичным способом.

Таблица 8.6

№ операции	Наименование операции	Количество основных рабочих
010	Токарная	1,66 принимаем 2 человека
015	Токарная	1,82 принимаем 2 человека
020	Токарная	1,78 принимаем 2 человека
025	Токарная	1,80 принимаем 2 человека
030	Торцекруглошлифовальная	1,69 принимаем 2 человека
035	Торцекруглошлифовальная	1,77 принимаем 2 человека
040	Фрезерная	1,73 принимаем 2 человека
045	Зубофрезерная	1,67 принимаем 2 человека
050	Протяжная	1,72 принимаем 2 человека
055	Слесарная	1,79 принимаем 2 человека
060	Моечная	1,80 принимаем 2 человека
070	Зубоприкатная	1,77 принимаем 2 человека
080	Зубошлифовальная	1,79 принимаем 2 человека
085	Моечная	1,80 принимаем 2 человека

Итого:

человек

Таблица 8.7 - Сопоставление количества рабочих и наличие оборудования

№ операций	Наименование операции	Принятое число станков, шт.	% загрузки оборудования	Коэффициент многостаночного обслуживания	Кол-во основных рабочих, чел.
010	Токарная	1	73%	1	2
015	Токарная	1	71%	1	2
020	Токарная	1	83%	1	2
025	Токарная	1	75%	1	2
030	Торцекруглошлифовальная	1	80%	1	2
035	Торцекруглошлифовальная	1	71%	1	2
040	Фрезерная	1	68%	1	2
045	Зубофрезерная	1	78%	1	2
050	Протяжная	1	76%	1	2
055	Слесарная	1	81%	1	2
060	Моечная	1	75%	1	2
070	Зубоприкатная	1	73%	1	2
080	Зубошлифовальная	1	88%	1	2
085	Моечная	1	75%	1	2
Итого	14	76%	1	28

Таблица 8.8 - Сводная ведомость основных рабочих

№ операций	Наименование	Число основных рабочих, чел.	Разряд
			1	2	3	4	5	6
010	Токарь	2				+
015	Токарь	2				+
020	Токарь	2				+
025	Токарь	2				+
030	Торцекруглошлифовальщик	2			+
035	Торцекруглошлифовальщик	2			+
040	Фрезеровщик	2				+
045	Зубофрезерщик	2				+
050	Протяжник	2			+
055	Слесарь	2				+
060	Мойщик	2				+
070	Зубоприкатщик	2				+
080	Зубошлифовальщик	2				+
085	Мойщик	2				+
Итого	28

8.2.2 Численность вспомогательных рабочих

1. Количество наладчиков определяется по норме обслуживания, в серийном производстве - 10 станков на 1 наладчика в смену.

1 рабочий - 10 станков

Х - 14 станков

X=14·1/10·100%=140%

Принимаем двух наладчиков в 2 смены с оплатой по 70%

2. Количество слесарей ремонтников определяется по норме обслуживания в 500 ремонтных единиц механической части оборудования.

1 рабочий - 500 ремонтных единиц

X - 238

X=238·1/500·100%=47,6%

Принимаем одного слесаря - ремонтника в смену с оплатой 47,6%

3. Количество слесарей - электриков определяется по норме обслуживания в 900 ремонтных единиц электрической части оборудования.

1 рабочий - 900 ремонтных единиц

X - 245

X=245·1/900·100%=27,2%

Принимаем одного слесаря - электрика в смену с оплатой 27,2%

4. Количество уборщиц определяется по нормам 450-500 м² в смену. Если количество станков на участке не более 20, то принимается одна уборщица.

Определяем общую численность работающих на участке, и составляется ведомость работающих на участке:

R_уч=R_осн+R_всп+R_уб=28+4+1=33 человека

Таблица 8.9 - Ведомость работающих на участке

№ п/п	Категории работающих	Кол-во	В % к общей численности
1.	Основные работающие	28	85%
2.	Вспомогательные работающие	4	13%
3.	Уборщица	1	2%
Итого:	33	100%

8.3 Расчет площади участка

Площадь участка включает:

· Производственную площадь (занятую оборудованием, рабочими местами, проходами, проездами, транспортными устройствами);

Производственная площадь может быть определена по удельной площади на один станок:

F_пр=F_уд·C_п=20•14=280 м²

где F_уд - удельная площадь на один станок для средних станков (4000х2000мм) 15-25 м² принимаем 20 м²;

C_п - количество принятых станков с учетом моечной машины.

· Вспомогательную площадь (занятую заготовительными, ремонтными, заточными, контрольными отделениями, а также складскими помещениями для материалов, заготовок, деталей) определяется по укрупненным показателям и составляет 25% от производственной площади:

F_всп=F_пр·25%=280·0,25=70 м²

· Бытовые помещения (гардеробные, душевые, буфеты, медпункты) определяются по удельной площади бытовых помещений на одного рабочего:

F_быт= R_раб·ѓ=33·0,7=23,1 м²