Проект РМЗ по ремонту 465 бульдозеров на базе Т-4

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Современный ремонтно-механический завод включает в себя основное и вспомогательное производства. Основное производство состоит из четырех цехов: разборочного цеха, цеха ремонта двигателей, цеха восстановления изношенных деталей и сборочного цеха. В состав каждого цеха входят несколько производственных отделений. Вспомогательное производство состоит из отдела главного механика, инструментального участка, транспортного участка и складского хозяйства.

Исходные данные

N = 465 бульдозеров на базе Т-4;

t = 850 чел. час.

1. Расчет РМЗ

1.1 Определение годовой производственной программы и распределение ее по отделениям и цехам

Годовую производственную программу завода определяем по формуле:

(чел.час), где

N - годовая программа ремонта, шт;

t - трудоемкость одного капитального ремонта, чел.час.

Поскольку годовая программа ремонта в штуках больше 100, определяем корректированную годовую программу ремонта в человеко-часах:

(чел.час).

Распределяем корректированную программу по отделениям завода:

(чел.час), где

К - соответствующее число из таблицы.

Разборочный цех:

Отделение наружной мойки

;

Отделение разборки

;

Отделение мойки узлов и деталей

;

Отделение дефектации

;

Сборочный цех:

Комплектовочное отделение

;

Отделение ремонта рам

;

Отделение сборки машин

;

Шиноремонтное отделение

Жестяницкое отделение

;

Медницко-радиаторное отделение

;

Деревообрабатывающее отделение

;

Обойное отделение

;

Малярное отделение

;

Цех ремонта двигателей:

Отделение ремонта и сборки

;

Отделение ремонта топливной аппаратуры и электрооборудования

;

Испытательная станция

;

Цех восстановления изношенных деталей:

Слесарно-механическое отделение

;

Кузнечное отделение

;

Термическое отделение

;

Сварочно-наплавочное отделение

;

Отделение напыления (металлизации)

;

Гальваническое отделение

;

Полимерное отделение

;

Годовая трудоёмкость работ цехов.

Годовую трудоемкость работ цехов получаем, суммируя годовые трудоемкости работ соответствующих отделений:

(чел.час);

(чел.час);

(чел.час);

(чел.час).

1.2 Определение численности работающих

Определяем списочное число основных рабочих по отделениям завода:

,

где - действительный годовой фонд времени рабочего, час.

Считаем, что РМЗ работает в одну смену. Средний действительный годовой фонд времени рабочего равен 1850 час. Списочное число основных рабочих необходимо знать для определения годового фонда заработной платы, для расчета площади гардероба и т.д.

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

Списочное число основных рабочих в цехе определяем суммируя число основных рабочих по соответствующим отделениям:

;

;

;

.

Определим явочное число основных рабочих по отделениям:

, где

2069 - номинальный фонд времени рабочего, час.

Номинальный годовой фонд времени определяется без учета затрат времени на отпуск рабочего и отсутствия рабочего по уважительным причинам (болезни и т.д.). Явочное число основных рабочих необходимо для определения площадей отделений завода, для расчета потребности в питьевой воде, туалетах и т.д.

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

Явочное число рабочих в цехе определяем суммируя рабочих по отделениям:

;

;

;

.

Явочное число рабочих на заводе определим, просуммировав их число по четырем цехам:

;

Определим списочное число основных рабочих на заводе, просуммировав их число по четырем цехам:

;

Определим списочное число вспомогательных рабочих на заводе:

;

Определим списочное число инженерно-технических работников на заводе:

;

Найдем списочное число счетно-конторского персонала:

;

Определим списочное число младшего обслуживающего персонала (уборщики, гардеробщики):

.

1.3 Расчет производственных площадей

Определим производственные площади отдельных отделений завода:

, где

fj - удельная площадь, приходящаяся на одного рабочего отделения «j».

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

Площадь производственного корпуса:

м².

1.4 Расчет площади прочих помещений

Бытовые помещения.

Определим площадь гардеробов:

м²;

Находим площадь умывальных (1 кран на 10 человек):

м²;

Определим площадь туалетов (1 унитаз на 15 человек):

м²;

Складские помещения.

Определим суммарную площадь складов:

м²;

Находим площади отдельных складов. Склад запасных частей:

м²;

Склад деталей ожидающих ремонта:

м²;

Комплектовочный склад:

м²;

Склад металлов:

м²;

Склад утиля:

м²;

Склад горюче-смазочных материалов:

м²;

Склад леса:

м²;

Склад материалов:

м²;

Центральный инструментальный склад:

м²;

Склад агрегатов, ожидающих ремонта:

м²;

Склад агрегатов отремонтированных:

м²;

Административные помещения.

Административные помещения располагаем в отдельном здании. Их общую площадь определяем по формуле:

м²;

1.5 Проектирование слесарно-механического отделения

Слесарно-механическое отделение завода спроектируем подробно. Годовая трудоемкость работ этого отделения (Тj) была определена выше. В отделении выполняются слесарные и станочные работы.

Определим годовую трудоемкость слесарных работ отделения:

чел. Час

Определим годовую трудоемкость станочных работ отделения:

чел. час;

Определим число верстаков в отделении:

, где

Тн.г. - номинальный годовой фонд времени при работе в одну смену (Тн.г.=2069 час);

К1 - коэффициент загрузки (К1=0,85).

Определим число станков в отделении:

, где

К2 -коэффициент использования станка во времени (К2=0,97).

Распределяем общее число станков по типам станков.

Токарные тяжелые:

Токарные средние:

Токарные легкие:

Токарно-револьверные:

Горизонтально-фрезерные:

Вертикально-фрезерные:

Зубофрезерные:

Зубодолбежные:

Строгальные:

Долбежные:

Плоскошлифовальные:

Круглошлифовальные:

Вертикально-сверлильные:

Радиально-сверлильные:

Специальные станки: (хонинговальные, расточные и т.д.).

Определим потребность отделения в технической воде. Техническая вода используется для приготовления смазочно-охлаждающей жидкости:

л., где

Qг - годовая потребность в технической воде в литрах;

q - часовой расход воды на один станок (q=0,6 л/час).

Найдем годовой расход силовой электроэнергии:

кВт/час, где

Q_э.с. - годовой расход силовой электроэнергии, кВт/час;

N_ст - суммарная мощность электродвигателей станков, кВт;

К3 - коэффициент спроса (К3=0,75).

Определяем расход электроэнергии на освещение:

кВт/час, где

Q_э.о. - годовой расход электроэнергии на освещение, кВт/час;

q_э.о. - удельная мощность, расходуемая на освещение (qэ.о.=0,017 кВт/м²);

F - площадь слесарно-механического отделения, м;

Т - годовое количество часов искусственного освещения. При работе в одну смену Т=350 часов.

Определим среднечасовой расход тепла на отопление слесарно-механического отделения:

ккал/час, где

Q_отопл - среднечасовой расход тепла, ккал/час;

Хо - отопительная характеристика (Х_о=0,6);

Н - высота здания (Н=6м);

t_вн - температура в помещении (t=15°);

t_нар - среднегодовая температура наружного воздуха (t=+5°).

2. Проектирование технологии изготовления вала

2.1 Служебное назначение и анализ технологической оси

Вал служит для придания требуемого положения зубчатому колесу в узле. Положение самого вала определяется посредством шеек 40 вала, которыми он устанавливается в подшипниках качения.

Следовательно, конструкторскими базами (рабочими поверхностями) являются: два 40, 46, 30, четыре торца по этим диаметрам и боковые поверхности двух шпоночных пазов. Все остальные поверхности свободные.

Материал детали: Сталь 40ХН.

Коэффициент обработки равен 1, следовательно, с этой точки зрения деталь технологична.

Твердость НВ = 286…341, что тоже технологично, так как термообработку можно проводится для заготовки.

Требования по точности и шероховатости и рабочим поверхностям предъявлены жесткие, что нетехнологично, но обоснованно.

Свободные поверхности оговорены не жестко, что технологично и правильно.

Технология обязана обеспечить максимальную соосность четырех рабочих диаметров максимально возможную перпендикулярность четырех рабочих торцов к оси детали.

В целом деталь технологична.

2.2 Определение типа производства

Годовая программа выпуска деталей:

N = N₁*k**p = 1000*1*1,06*0,8 = 848 шт.

 - неизбежный брак.

р - вероятность того, что вал будет изготовляться вновь.

Определяем размер партии:

n = N*a/F = 848*10/253 = 33 шт.

F = 253 рабочих дня в году

Организация формы сборки:

= Ф_дг/N = 2030/848 = 2 ч/шт.

Ф_дг- действительный годовой фонд станка

Поскольку программа запуска невелика, невелик размер партии, судя по чертежу невелика трудоемкость отдельных операций, то полагаем, что имеет место мелкосерийное производство.

Поэтому оборудование, приспособления, инструмент будем использовать универсальный.

Расставлять оборудование будем по типам станков: сначала токарные, затем сверлильные или фрезерные и потом шлифовальные.

2.3 Оптимизация вида заготовки

Оптимизированной считаем заготовку деталь, из которой имеет наименьшую стоимость. Сравниваем два возможных варианта заготовки: пруток, штамповка.

Для отыскания минимума достаточно сравнить усеченные стоимости деталей по обоим вариантам.

C₁ = C_пр + С_{доп.мех.обр};

С₂ = С_отл;

Вычислим стоимость заготовки из прутка:

С_пр = Q_пр*S_пр - (Q_пр - q)*S_стр;

Определим объем прутка:

V_пр = *D²_пр*L_пр/4 = 3,14*5,37²*23,05/4 = 521,78 см³;

Получим вес прутка, умножив его объем на удельный вес

(удельный вес стали = 7,8 г/см³) :

Q_пр = V_пр* = 521,78*0,0078 = 4,06 кг.

Определим вес детали:

q = V_дет* = 307,17*0,0078 = 2,4 кг.

Определим вес стружки полученной в процессе обработки:

Q_cтр = Q_пр - q = 1,66 кг.

Найдем стоимость заготовки из прутка:

С_пр = Q_пр*S_пр - (Q_пр - q)*S_стр = 4,06*3-1,66*0,35 = 11,6 руб.

Вычислим стоимость заготовки из штамповки:

С_шт. = Q_шт.*S_шт*К_т*К_с*К_в*К_м*К_п - (Q_шт - q) *S_стр;

Определим вес штамповки:

Q_шт = V_дет* = 368,67*0,0078 = 2,87 кг.

Найдем стоимость заготовки из отливки:

С_шт. = Q_шт.*S_шт*К_т*К_с*К_в*К_м*К_п - (Q_шт - q) *S_стр =

0,57*7,9*0,9*0,75*0,87*1,0*1,0-(2,87-2,4)*0,35 = 2,47 руб.

Определим стоимость дополнительной механической обработки:

С_{доп.мех.обр}=С_{ст.часа}*Т_шт.к

Определим основное время для чернового обтачивания:

t_o= 0,00017*(d*L), мин.

t_o= 0,00017*(3,4*4,7+4,0*2,9+4,4*5,5+5,0*4,4+5,7*3,5+4,4*2,0) = 1,7 мин.

Определим норму времени:

Т_шт.к.= * t_o=2,14*1,7 = 3,6 мин = 0,06 ч.

Для токарных станков = 2,14.

Вычисляем стоимость дополнительной механической обработки:

С_{доп.мех.обр} = С_{ст.часа}*Т_шт.к = 51,5*0,06 = 3,09 руб.

С_{ст.часа} взято для 1К62.

Сравниваем усеченные стоимости:

C₁ = C_пр + С_{доп.мех.обр} = 11,6+3,09 = 14,69 руб.

С₂ = С_отл = 2,47 руб.

C₁ > С₂

Вывод: заготовка будет штамповкой.

2.4 Проектирование маршрута обработки

вал технологический ось заготовка обработка

Распишем виды обработки необходимые для достижения заданной точности отдельных поверхностей.

Наибольшую точность имеют: два диаметра 40, = 16 мкм.

Допуски на механическую обработку:

Обтачивание предварительное = 500 мкм;

Обтачивание чистовое = 150 мкм;

Шлифование предварительное = 60 мкм;

Шлифование чистовое = 22 мкм;

Шлифование тонкое = 13 мкм;

_{табл черт}

Четыре рабочих торца для обеспечения перпендикулярности к оси детали будем обрабатывать два раза.

Все остальные поверхности будем обрабатывать однократно.

Операция 5 - токарная.

Оборудование: станок токарно-винторезный 165.

Приспособление: трехкулачковый самоцентрирующийся патрон.

Вспомогательный инструмент: патрон для центровочного сверла, многопозиционные упоры.

Режущий инструмент: резец подрезной (Т15К6), сверло центровочное (Р6М5).

Измерительный инструмент: штангенциркуль, шаблон на центровое гнездо.

Содержание:

А Установить - снять.

01 Подрезать торец.

02 Сверлить центровое гнездо.

Операция 10 - токарная.

Оборудование: станок токарно-винторезный 165.

Приспособление: трехкулачковый самоцентрирующийся патрон.

Вспомогательный инструмент: патрон для центровочного сверла, многопозиционный упор.

Режущий инструмент: резец подрезной (Т15К6), сверло центровочное (Р6М5).

Измерительный инструмент: штангенциркуль, шаблон на центровое гнездо.

Содержание:

А Установить - снять.

01 Подрезать торец.

02 Сверлить центровое гнездо.

Примечание: общую длину детали выдержать с допуском 0,2.

Операция 15 - токарная.

Оборудование: станок токарно-винторезный 1К62

Приспособление: трехкулачковый самоцентрирующийся патрон, вращающийся задний центр.

Вспомогательный инструмент: многопозиционный упор.

Режущий инструмент: резец проходной (Т15К6), резец проходной упорный (Т15К6), резец отрезной (ВК8).

Измерительный инструмент: штангенциркуль.

Содержание:

А Установить - снять.

01 Обточить 53.

02 Обточить 46.

03 Обточить 40.

04 Обточить 36.

05 Обточить 30.

06 Проточить канавку шириной 3 мм.

Операция 20 - токарная.

Оборудование: станок токарно-винторезный 1К62

Приспособление: трехкулачковый самоцентрирующийся патрон, вращающийся задний центр.

Вспомогательный инструмент: многопозиционный упор.

Режущий инструмент: резец проходной (Т15К6), резец проходной упорный (Т15К6), резец отрезной (ВК8).

Измерительный инструмент: штангенциркуль.

Содержание:

А Установить - снять.

01 Обточить 40.

02 Проточить канавку шириной 3 мм.

Операция 25 - токарная (чистовая).

Оборудование: станок токарно-винторезный 1К62

Приспособление: поводковый патрон с плавающим центром, вращающийся задний центр.

Вспомогательный инструмент: многопозиционный упор.

Режущий инструмент: резец проходной (Т15К6), резец фасочный (Т15К6), резец подрезной (ВК8).

Измерительный инструмент: штангенциркуль, шаблон под фаску.

Содержание:

А Установить - снять.

01 Обточить 53.

02 Обточить 46.

03 Обточить 40.

04 Обточить 36.

05 Обточить 30.

06 Снять фаску 1,645.

Операция 30 - токарная (чистовая).

Оборудование: станок токарно-винторезный 1К62

Приспособление: поводковый патрон с плавающим центром, вращающийся задний центр.

Вспомогательный инструмент: многопозиционный упор.

Режущий инструмент: резец проходной (Т15К6), резец фасочный (Т15К6), резец подрезной (ВК8).

Измерительный инструмент: штангенциркуль, шаблон под фаску.

Содержание:

А Установить - снять.

01 Обточить 40.

02 Снять фаску 1,645.

Операция 35 - фрезеровка шпоночного паза.

Оборудование: вертикально-фрезерный станок 6Н12П

Приспособление: призма пневматическая.

Вспомогательный инструмент: штревель, патрон для фрезы.

Режущий инструмент: фреза шпоночная Р6М5С клеймом ПШ.

Измерительный инструмент: штангенциркуль, шаблон на шпонку.

Содержание:

А Установить - снять.

01 Фрезеровать шпоночный паз шириной 14 мм с маятниковой подачей и глубиной резания 5,5 мм.

02 Фрезеровать шпоночный паз шириной 14 мм с маятниковой подачей и глубиной резания 5,5 мм.

Операция 40 - шлифовальная.

Оборудование: станок круглошлифовальный 312М.

Приспособление: жесткие центры, хомутик.

Вспомогательный инструмент: ножи для балансировки круга, приспособление для правки - алмазный карандаш.

Режущий инструмент: круг шлифовальный 24А25СМ16К.

Измерительный инструмент: скоба.

Содержание:

А Установить - снять.

01 Шлифовать предварительно 46.

02 Шлифовать начисто 46.

03 Шлифовать тонко .

04 Шлифовать предварительно 40.

05 Шлифовать начисто 40.

06 Шлифовать тонко .

07 Шлифовать предварительно 30.

08 Шлифовать начисто 30.

09 Шлифовать тонко .

Операция 45 - шлифовальная.

Оборудование: станок круглошлифовальный 312М.

Приспособление: жесткие центры и хомут.

Вспомогательный инструмент: ножи для балансировки круга, приспособление для правки - алмазный карандаш.

Режущий инструмент: круг шлифовальный 24А25СМ16К.

Измерительный инструмент: скоба.

Содержание:

А Установить - снять.

01 Шлифовать предварительно 40.

02 Шлифовать начисто 40.

03 Шлифовать тонко .

2.5 Оптимизация припуска под механическую обработку

Оптимизируем припуски на правый 40.

Оптимизированным считаем припуск минимальный и достаточный.

Оптимальный припуск определяем по формуле:

2z_i = _i-1 + 2*(H_i-1 + T_i-1) + 4_ui-1*l_u + 2_0i-1 + 2_цi-1 + 2_yi,

где: _ui-1 - изогнутость вала полученная на предшествующем переходе.

l_u - расстояние от середины обрабатываемой шейки вала до ближайшей опоры, мм.

_0i-1 - несоосность расположения шеек вала, полученная на предшествующем переходе.

_цi-1 - погрешность зацентровки вала.

Определяем припуск под предварительное обтачивание - оно убирает дефекты штамповки:

2z_i = 1500+2*(200+300)+4*1+2*500+2*1000+2*200 = 5904 мкм.

Определяем припуск под обтачивание чистовое - оно убирает дефекты обтачивания предварительного:

2z_i = 500+180+4*0,5*14+60+0+2*150 = 1068 мкм.

Определяем припуск под шлифование предварительное - оно убирает дефекты обтачивания чистового:

2z_i = 150+100+4*0*14+30+0+0 = 280 мкм.

Определяем припуск под шлифование чистовое - оно убирает дефекты шлифования предварительного:

2z_i = 60+80+0+15+0+0 = 155 мкм.

Определяем припуск под шлифование тонкое - оно убирает дефекты шлифования чистового:

2z_i = 22+50+5+0+0+0 = 77 мкм.

2.6 Оптимизация параметров режима резания

Оптимальным являются параметры режима резания, обеспечивающие получение максимальной прибыли на операции в единицу времени, например руб/час.

Оптимизируем параметры режима резания на операцию 15.

01 Обточить 53.

Сначала оптимизируем глубину резания. Оптимальной является глубина резания, при которой припуск на данный этап обработки удаляется за один проход.

t_опт = z = 3 мм;

Затем оптимизируется подача. Оптимальной является максимально допустимая подача.

S_опт = S_табл = 0,6…0,7 = 0,6 мм/об;

В последнюю очередь оптимизируется скорость резания:

V = *K1*K2*K3*K4, м/мин

где: C = 267;

T = 120 мин;

m = 0,2;

x = 0,18;

y = 0,35;

K1 = 0,8;

K2 = 1;

K3 = 1 для Т15К6;

K4 = 1 для = 45°;

V = 80,45 м/мин

Пересчитываем скорость резания в число оборотов заготовки:

n = 483,4 об/мин;

Принимаем по станку N_ст = 500 об/мин.

02 Обточить 46.

Аналогично переходу 01.

03 Обточить 40.

Аналогично переходу 01.

04 Обточить 36.

Аналогично переходу 01.

05 Обточить 30.

Аналогично переходу 01.

06 Проточить канавку шириной 3 мм.

t_опт = z = 3 мм;

S_опт = S_табл = 0,12 мм/об;

V = *K1*K2*K3*K4, м/мин

где: C = 47;

T = 120 мин;

m = 0,2;

x = 0;

y = 0,6;

K1 = 0,8;

K2 = 1;

K3 = 0,16;

K4 = 0,8;

V = 6,59 м/мин

n = 69,9 об/мин;

2.7 Нормирование станочной операции

Пронормируем операцию 15.

Норма времени определяется по формуле:

T_шт.к. = t_осн+t_вспом+t_обсл+t_отд+t_п.з./n;

Пронормируем основное время по переходам:

Переход 01:

t_осн = L/n*S = (l_подв+l_врез+l_обр+l_пер) /n*S = (2+3+35+2)/483,4*0,6 = 0,05 мин;

Переход 02:

Аналогично переходу 01.

Переход 03:

Аналогично переходу 01.

Переход 04:

Аналогично переходу 01.

Переход 05:

Аналогично переходу 01.

Переход 06:

Аналогично переходу 01.

Пронормируем вспомогательное время по переходам:

Переход 01:

t_{вспом. пер} = 0,2 мин;

t_пер = 0,12 мин;

Переход 02:

Аналогично переходу 01.

Переход 03:

Аналогично переходу 01.

Переход 04:

Аналогично переходу 01.

Переход 05:

Аналогично переходу 01.

Переход 06:

Аналогично переходу 01.

Время на обслуживание:

7% от t_осн;

t_обсл = 0,37 мин;

Время на отдых и естественные надобности:

4% от t_осн;

t_отд = 0,18 мин;

Подготовительно-заключительное время:

t_п.з. = 13 мин;

Когда все время рассчитано можно определять T_шт.к..

Размещено на Allbest.ru