Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Ведение

2. Аналитический обзор

3. Технологическая часть

3.1 Технологический маршрут сборки головки ТВС

3.2 Анализ заводского техпроцесса обработки корпуса головки ТВС

3.3 Новый технологический маршрут обработки корпуса головки ТВС

3.4 Выбор метода получения заготовки

3.5 Расчет припусков

3.6 Выбор технологических баз

3.7 Расчет режимов резания и нормирования

3.8 Новый ТП обработки корпуса головки

4. Конструкторская часть

4.1 Описание и расчет одновинтового конвейера

4.2 Калибр расположения отверстий

4.3 Резьбовой калибр

4.4 Режущий инструмент

5. Планировка участка

5.1 Состав и режим цеха, оборудование

5.2 Расчет количества рабочих мест

5.3 Выбор вида транспорта

5.4 Строительная часть

5.5 Расположение технологического оборудования

6. Экономика и организация производства

7. Охрана труда и экология

8. Заключение

Список литературы

Приложение

1. Введение

тепловыделяющая сборка головка конвейер

ОАО "Машиностроительный завод" одно из крупнейших предприятий в мире по производству ядерного топлива для атомных электростанций. Наряду с основным производством, на заводе освоена наукоемкая технология выпуска самого чистого в мире металлического кальция, налажено производство высококачественных редкоземельных магнитов, твердых сплавов и режущего инструмента на их основе.

Топливом завод занимается давно: имеет более чем 40-летний опыт изготовления и поставок продукции мирового уровня. Именно на нем было изготовлено топливо для первой в мире Обнинской АЭС. В настоящее время «ЭЛЕМАШ» выпускает сложную, требующую особой надежности продукцию - ТВС для активных зон энергетических реакторов различных типов, а также для исследовательских реакторов и реакторных установок судов морского флота.

Специалистами завода была полностью спроектирована и изготовлена первая автоматизированная линия по изготовлению тепловыделяющих элементов РБМК (реактор большой мощности канальный). В настоящее время Элемаш располагает несколькими линиями для производства тепловыделяющих элементов РБМК, автоматизированной линией для тепловыделяющих элементов ВВЭР (водяные реакторы). Завершением цикла производства ядерного топлива является сборка ТВС: из отдельных тепловыделяющих элементов и комплектующих деталей изготавливаются тепловыделяющие сборки, готовые к загрузке в ядерные реакторы.

Топливо для реакторов изготавливается и поставляется в виде тепловыделяющих сборок, которые предназначены для генерирования тепловой энергии и передачи ее потоку теплоносителя - воды в активной зоне реактора.

Развитые производственные мощности, включающие 8000 единиц оборудования, уровень технологии и квалифицированный персонал позволяют осуществлять выпуск тепловыделяющих сборок практически для любой атомной электростанции мира. Отличное качество ТВС даёт возможность ОАО "Машиностроительный завод" постепенно расширять географию поставок своих изделий на мировом рынке ядерного топлива.

За качество и надежность своей продукции Машиностроительный завод первым в отрасли и одним из первых в России получил сертификат TUV CERT.

Автоматизация производственных процессов и соответствующего режущего инструмента, резцов со сменными пластинами из твердого сплава, сверлами и фрезами из твердого сплава, передовых фирм по режущему инструменту, использования прибора для наладки инструмента вне станка, что приводит к росту производительности труда, повышению качества производимых изделий, упрощению переналадки станка.

Создание технологических процессов с использованием оборудования с ЧПУ позволяет производить не какие-то конкретные детали, а даёт возможность менять номенклатуру изделий, при этом, незначительно теряя время на переналадку оборудования, так как переналадка оборудования включает в себя процесс смены управляющей программы в системах ЧПУ оборудования и замену универсального оборудования на современное.

Одной из основных преимуществ автоматизации по сравнению с традиционными методами обработки является то, что объемы производства продукции остаются неизменными по сравнению с ними, но повышается качество, растёт производительность и при этом высвобождается значительная часть обслуживающего персонала, заменяя собой тяжёлый, монотонный труд.

2. Аналитический обзор

Головка ТВС входит в состав ТВС. Кассета АРК состоит из надставки и тепловыделяющей сборки связанных между собой промежуточной штангой.

ТВЭЛы в пучке ТВС располагаются в решетке. Надставка представляет собой сварную конструкцию массой 110 кг из нержавеющей стали, внутри которой расположены шестигранные вкладыши из бористой стали.

Кассета АРК через промежуточную штангу сцепляется и удерживается штангой привода. Головка ТВС снабжена захватным устройством байонетного типа с седлом под треугольный фиксатор, обеспечивающий зацепление с промежуточной штангой. Промежуточная штанга, проходя по центру надставки на всю ее высоту сцепляется с захватным байонетным устройством, расположенным в головке ТВС, при этом фиксирующий треугольный центр промежуточной штанги входит в седло головки ТВС, исключая тем самым поворот и последующее расцепление ТВС с промежуточной штангой.

В данной работе совершенствуется процесс механической обработки корпуса головки ТВС поз. 1, входящего в состав кассеты АРК (рис. 1). Конструктивные особенности данной детали полностью обусловлены ее назначением, Торцевая часть служит для присоединения надставки при ее позиционировании Теплоносителем в данной установке является вода, которая перемещается со скоростью около 7 м/с. Конусность, а также профиль корпуса головки, необходимы для того, чтобы в процессе эксплуатации не образовывались застойные зоны, в которых возникает турбулентность. Форма шестигранника предназначена для установки ее в чехол сборки, отверстия в корпусе сделаны для полной состыковки комплектующих изделий.

В процессе сборки корпус соединяется с седлом и решеткой при помощи сварки. Исходя из назначения данной детали и условий ее эксплуатации корпус головки изготовляется из нержавеющей стали марки 08Х18Н10Т.

Краткая характеристика данной стали:

Содержание углерода - не более 0,8%;

Si - не более 0,8%;

Mn - не более 2%;

Cr - 17 - 19%;

Ni - 9 - 11%;

Ti - 5*C - 0.7

Эта сталь рекомендуется для изготовления сварных изделий, работающих в средах более высокой агрессивности, чем сталь марок 12Х18Н10Т или 12Х18Н12Т и обладает повышенной сопротивляемостью коррозии, чем выше приведённые стали.

3. Технологическая часть

3.1 Технологический маршрут сборки головки ТВС

3.2 Анализ заводского технологического маршрута обработки корпуса головки ТВС

Таблица 1. Заводской технологический маршрут обработки

№ Операции	Наименование операции	Оборудование	t шт., мин.
005	Токарная с ЧПУ	Токарно-винторезный станок 16К20Ф3	4,32
010	Токарная с ЧПУ	- // - // -	2,42
015	Токарная с ЧПУ	- // - // -	4,07
020	Фрезерная с ЧПУ	Фрезерный станок с ЧПУ VMC700	8,45
025	Сверлильная с ЧПУ	Сверлильный станок с ЧПУ ЛФ260МФ3	10,5
030	Фрезерная с ЧПУ	Фрезерный станок с ЧПУ VMC700	14,0
035	Сверлильная с ЧПУ	Сверлильный станок с ЧПУ ЛФ260МФ3	12,08
040	Фрезерная с ЧПУ	Фрезерный станок с ЧПУ VMC700	5,02
045	Токарная с ЧПУ	Токарно-винторезный станок 16К20Ф3	3,73
050	Контроль ОТК		1,72
		ИТОГО	66,14

Базовый технологический процесс предусматривает использование станков старого типа, такие, как: токарно-винотрезный станок 16К20Ф3; фрезерный станок с ЧПУ VMC700 и сверлильный станок с ЧПУ ЛФ260МФ3.

Эти станки оборудованы старой системой управления, что не позволяет увеличивать объем производительности продукции.

3.3 Новый технологический маршрут обработки корпуса головки ТВС

В данном проекте предлагается заменить используемые в заводском технологическом процессе станки на токарно-обрабатывающем центре с ЧПУ модели PUMA ТТ2000SY, оборудованный автоматическим разгрузочным устройством деталей, а также имеющий возможность работать с автоматическим устройством загрузки деталей. Новый технологический маршрут обработки корпуса головки ТВС приведен в таблице №2.

Таблица 2. Новый технологический маршрут обработки корпуса головки ТВС

№	Наименование операции	t маш, мин	t всп, мин	t шт, мин	t оп, мин
005	Комбинированная на ЧПУ
	Установ А
	Переход 1	0,32	0,5	36,4	36,07
	Переход 2	12	11,8
	Переход 3	5,6	5,42
	Переход 4	0,04	0,03
	Переход 5	0,75	0,53
	Переход 6	0,28	0,2
	Переход 7	0,09	0,08
	Переход 8	0,36	0,2
	Переход 9	2,13	0,04
	Установ В
	Переход 10	0,32	0,5
	Переход 11	5	4,2
	Переход 12	0,14	0,30
	Переход 13	2,5	0,04
	Переход 14	0,34	0,11
	Переход 15	2,25	0,04
	Переход 16	0,13	0,30
	Переход 17	0,28	0,07
	Переход 18	0,13	0,04
	ИТОГО:	36,4	23,88	36,4	36,07

Отличительной особенностью данного комплекса является наличие противошпинделя и двух револьверных головок (см. рис. 6). Наличие противошпинделя позволяет перехватить деталь и обрабатывать ее с обратной стороны. Движение шпинделя может осуществляться в двух плоскостях (перемещение по оси В и вращение по оси С). Шпиндели имеют большую скорость вращения (до 5000 м/мин) и плавную регулировку скорости вращения, что позволяет проводить обрабатывающие операции с большой точностью и скоростью.

Рис. 6 Устройство станка

Револьверные головки токарно-обрабатывающего центра PUMA ТТ2000SY рассчитаны на 12 инструментов в каждой. Смена инструмента осуществляется за 0,2 секунды. Головки имеют привод инструмента со скоростью вращения до 4000 м/мин. Движение головок осуществляется по трем осям (X, Y, Z), это позволяет производить сложные фрезерные и сверлильные операции.

Для лучшего удаления стружки и отработанной СОЖ, в станке предусмотрена наклонная станина, с которой отходы легко падают вниз на ленту транспортера и с нее попадают в подвижной контейнер.

Все выше перечисленные особенности токарно-обрабатывающего центра PUMA ТТ2000SY позволяют добиться высокого уровня автоматизации процесса обработки, сократить число установок детали на станке, увеличить точность и качество обработки, сократить станочный парк и производственную площадь.

Используя указанные возможности, проектный технологический маршрут обработки корпуса головки ТВС составлен следующим образом:

Заготовка в виде шестигранной трубы длинной 170 мм устанавливается в левый шпиндель токарно-обрабатывающего центра PUMA ТТ2000SY и зажимается в трлхкулачковом патроне. Далее ведется обработка с одной стороны инструментом нижней и верхней револьверных головок. После завершения обработки первой стороны, вращение левого шпинделя прекращается, подходит правый противошпиндель и зажимает заготовку с обработанной стороны инструментом нижней и верхней револьверных головок. После окончания обработки готовая деталь забирается из патрона и выводится в накопитель.

Тем самым оборудование задействовано в автоматическом цикле. Все устройства оптимально загружены, а время простоя сокращены до минимума.

После обработки на токарно-обрабатывающем центре PUMA ТТ2000SY, накопленные детали транспортируются на сварочный участок, где привариваются остальные комплектующие детали головки ТВС.

Для более прогрессивных режимов резания в дипломном проекте применяется инструмент передовой фирмы Sandvik Coromant.

Инструмент фирмы Sandvik Coromant позволяет увеличить производительность и качество обработанных поверхностей за счет разработанных ими сплавов для режущего инструмента, позволяющих работать с большими скоростями и большими подачами.

Таблица 3. Технические характеристики станка

Технические характеристики станка
Модель PUMA ТТ2000SY
Размеры
Вес (килограммы)	11600
Высота (миллиметры)	2480
Ширина (миллиметры)	4050
Длина (миллиметры)	2210
Правый шпиндель
Диаметр отверстия шпинделя (миллиметры)	76
Диаметр переднего подшипника шпинделя (миллиметры)	110
Скорость вращения шпинделя (оборотов в минуту)	5000
Скорость индексации шпинделя (оборотов в минуту)	200
Торец шпинделя (ASA)	А2#6
Угол индексации поворота Cs шпинделя (градусы)	360(0,001)
Левый шпиндель
Диаметр отверстия шпинделя (миллиметры)	76
Диаметр переднего подшипника шпинделя (миллиметры)	110
Скорость вращения шпинделя (оборотов в минуту)	5000
Скорость индексации шпинделя (оборотов в минуту)	200
Торец шпинделя (ASA)	А2#6
Угол индексации поворота Cs шпинделя (градусы)	360(0,001)
Источник питания
Электропитание (номинальная мощность) (киловольт-ампер)	88,9
Возможности обработки
Диаметр над станиной (миллиметры)	800
Максимальный диаметр над суппортом (над салазками) (миллиметры)	620
Максимальный диаметр обработки (миллиметры)	350
Рекомендуемый диаметр обработки (миллиметры)	210
Двигатели
Left Spindle Motor (Int./ Cont) (киловатты)	22/15
Rigt Spindle Motor (Int./ Cont) (киловатты)	22/15
Servo motor X1 - axis (киловатты)	4
Servo motor X2 - axis (киловатты)	3
Servo motor Y- axis (киловатты)	3
Servo motor Z1 - axis (киловатты)	4
Servo motor Z2 - axis (киловатты)	4
Двигатель шпинделя приводного инструмента(киловатты)	5,5/1,5
Насос системы охлаждения (киловатты)	0,4
Серводвигатель оси В (киловатты)	4
Револьверная головка
Высота инструмента для точения наружного диаметра (миллиметры)	25
Диаметр расточной оправки (борштанги) (миллиметры)	40
Скорость вращения приводного инструмента (оборотов в минуту)	4000
Скорость поворота револьверной головки (оборотов в минуту)	0,2
Число инструментальных позиций (номер)	12+12

3.4 Выбор заготовки

В современном производстве одним из основных направлений развития технологии механической обработки является выбор способа изготовления заготовок, обеспечивающими возможность применения наиболее рациональных и экономичных способов их обработки на металлорежущих станках, т. к. обработки с наибольшей производительностью и наименьшим временем установки и базирования. Это направление требует непрерывное повышение точности заготовок с приближением их конструктивных форм и размеров к готовой детали и позволяют соответственно сократить область применения обработки резанием, ограничивая ее в ряде случаев чистовыми, отделочными операциями.

Снижение трудоемкости последующих операций механической обработки заготовок, достигаемое рациональным выбором способа их изготовления, обеспечивает рост производства на тех же производственных площадях без существенного увеличения оборудования и технологической оснастки.

Учитывая выше приведенные факторы. В качестве заготовки в данном дипломном проекте была выбрана поковка в форме шестигранника Ш 158мм и длиной 170 мм с отверстием Ш 82 мм т. к. этот вид заготовки наиболее пригоден для внедрения автоматизации в процесс изготовления головки ТВС. Заготовка в виде проката приходит на предприятие длинной заготовкой, что занимает время на ее распиловку и подготовку к работе (см. рис. 7)

Назначения данной детали и условий её эксплуатации (водная среда), для её изготовления используется нержавеющая сталь 08Х18Н10Т по ГОСТ 5632-72.

Краткая характеристика данной стали:

Содержание углерода - не более 0,8%;

Si - не более 0,8%;

Mn - не более 2%;

Cr - 17 - 19%;

Ni - 9 - 11%;

Ti - 5*C - 0.7

Эта сталь рекомендуется для изготовления сварных изделий, работающих в средах более высокой агрессивности, чем сталь марок 12Х18Н10Т или 12Х18Н12Т и обладает повышенной сопротивляемостью коррозии, чем выше приведённые стали.

Коэффициент использованного метала:

К_М = Q_Детали / Q_Заг.

К_М = 10,8 / 19,2 = 0,562 кг

Рис.7 Заготовка

3.5 Выбор баз

При проектировании технологических процессов большое значение с точки зрения обеспечения заданной точки имеет выбор баз. Поверхности заготовок или деталей, используемые при базировании, называются базами. На 1 - ой операции при обработке на левом шпинделе нижней револьверной головкой токарно-обрабатывающего центра PUMA ТТ2000SY заготовка устанавливается в трлхкулачковый патрон (смотри рис. 2). Таким образом, здесь предварительными базами являются наружный диаметр. После обработки с одной стороны, заготовка автоматически переустанавливается и базируется по наружному диаметру в трлхкулачковый патрон правого шпинделя.

При обработке на станке деталь устанавливается на ориентирующее приспособление и так же происходит базирование по наружному диаметру и торцу. На этой операции погрешность базирования при обработке в трлхкулачковом самоцентрирующемся патроне будет равна нулю (е =0).

3.6 Расчет припусков на обработку

Расчёт припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку наружного профиля

Таблица 4

Технологические переходы обработки поверхности	Элементы припуска	2Z min мкм	d P мкм	? мкм	Предельный размер	Предельные значения припусков
	RZ	T	с	е			dmin	dmax	2Zпрmin	2Zпрmаx
Заготовка	300	400	802	-	48	3000	81,5	82,7	-	-
Растачивание черновое	50	50	150	0	23004	220	88,7	94,7	-	-
Получерновое	25	25	6	0	2216	220	94,7	94,87	6700	7300
Чистовое	10	20	0	0	2216	90	95	95,23	3337	1183

Припуски имеют очень важное значение в процессе разработки технологических операций механической обработки деталей. Правильное назначение промежуточных припусков на обработку заготовки обеспечивает экономию материальных и трудовых ресурсов, качество изделий.

Аналитический метод определения припусков базируется на анализе производственных погрешностей, возникающих при конкретных условиях обработки заготовки. Величина промежуточного припуска для поверхностей типа тел вращения

2_min=2(Rz+T+)

2=2_min+-

где Rz - высота микронеровностей поверхности, оставшихся при выполнении предшествующего технологического перехода, мкм;

Т -- глубина дефектного поверхностного слоя, оставшегося при выполнении предшествующего технологического перехода, мкм;

-- суммарные отклонения расположения, возникающие на предшествующем технологическом переходе, мкм;

-- величина погрешностей установки заготовки при выполняемом переходе, мкм.;

-- допуск на размер на предшествующем переходе;

-- допуск на размер на выполняемом переходе.

Рассчитываем припуски на обработку и промежуточные предельные размеры на поверхность диаметром 95±2,3 мм

Черновое:

2min1=2(94,7- 82,7)=2х66700 мкм

2zmax2 = 88,7-81,2= 7300 мкм

Чистовое:

2zmax2 = 88,7-81,2= 7300 мкм

2min1=2(1207+1700+430)=2х3337мкм

Проверка:

2zmax2- 2min1= 430-300=130 мкм д_дп=130 мкм

2zmax2- 2min1= 84,3-82,7=160 мкм

д_дп=160 мкм

3.7 Расчёт режимов резания.

005 Комбинированная на токарно-обрабатывающем комплексе PUMA

ТТ2000SY, фирмы DOOSAN, Корея

Установ А

Нижняя револьверная головка

Переход 1: Подрезание торца

Подрезать торец в размер 167 мм Т _ВСП = 0,32

Режущий инструмент:

Резец MVJNR 27050-16 со сменной твердосплавной пластиной VCGT 120301-FM [7, стр. 77] - Sandvik

Длина рабочего хода суппорта:

t = 2,5 мм

L_р.х= l + l₁+ l₂ = 38+1+1 = 40 мм:

Величина подачи выбирается по [7, стр. 77]:

S = 0,35 мм/об

Скорость резания [7, стр. 77]:

V = 175м/мин

Определяем число оборотов:

,

где: D_max - максимальный диаметр обрабатываемой поверхности,

D_max = 158 мм

v - скорость резания

,

где: S_м - минутная подача,

n - число проходов

l₁, l₂ - расстояние входа и выхода инструмента

l - рабочий ход инструмента

S_мин= 123,2 м/мин

Тосн=0,5мин

Вертикальная головка

Переход 2: Фрезерование

Фрезеровать грани, с размера 158 до 140,7 на глубину 65 мм Т _ВСП = 11,8.

Режущий инструмент:

Концевая фреза ф80 R390.068С6-18М060 с пластинами из твердого сплава [6, стр. 98] Sandvik

t₁=5мм; t₂=3,65мм

Длина рабочего хода суппорта:

L_р.х= R + l₁ + l₂ = 79 + 3 +3 = 86 мм; Величина подачи выбирается по [1]:

S_м = 86,1мм/мин S = 0,1 мм/мин

Скорость резания [1]:

V = 230м/мин

Определяем число оборотов:

где: D -диаметр инструмента,

D = 80 мм

,

где S_м - минутная подача,

n - число проходов

S_мин = 86,1 мм/мин

l - рабочий ход инструмента

Осевая сила при фрезеровании, Н:

,[2, стр. 120] где коэффициенты выбираем из таблиц [2, стр. 121] в зависимости от обрабатываемого материала и от материала режущей части инструмента:

С_М = 143;

q = 1;

y = 0,7

Коэффициент, учитывающий фактические условия обработки, в данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением [2, стр. 121]:

К_Р=К_МР

Для легированных сталей:

(Н)

Нижняя головка

Переход 3: Точение

Резец PCLNR-17090-12 со сменной пластиной VCGT 120301-FM [ 7, стр. 77] « Sandvik »

Расточить внутреннее отверстие Ш 82 мм до Ш 95 мм и выполнить радиус R = 100 мм на глубину l = 35 мм Т _ВСП = 5,2

1 проход

С Ш 82 до Ш 88 мм на глубину l = 167 мм

t=3 мм

Длина рабочего хода суппорта:

L_р.х= l + l₁ + l₂ = 167 + 2,5 +1,5 = 170 мм

Величина подачи выбирается по [7, стр. 77] - Sandvik

S=0,15 мм/об

V=260 м/мин

об/мин

,

где S_м - минутная подача,

n - число проходов

S_мин = 141 мм/мин

2 проход

Точить поверхность с Ш 88 мм до Ш 94 на длину 167 мм

Резец MVGNR 12-12 с сменной пластиной VCGT 120301-FM [7, стр. 77] - Sandvik

t = 3 мм

Длина рабочего хода суппорта:

L_р.х= l + l₁ + l₂ = 167 + 1,5 + 1,5 = 170 мм:

Величина подачи выбирается по [3]:

S = 0,15мм/об

n=880 об/мин

V= 260 м/мин

,

S_мин= 132 мм/мин

где:

S_м - минутная подача,

n - число проходов

3 проход

Точить поверхность с Ш 94 мм до Ш 100 на длину 35 мм

t=3 мм

Длина рабочего хода суппорта:

L_р.х= l + l₁ + l₂ = 35 + 1 +1 = 37 мм:

Величина подачи выбирается по [3]:

S=0,15 мм/мин

V=260 м/мин

об/мин

,

где S_м - минутная подача,

n - число проходов

S_мин = 124,2 мм/мин



4 проход

Точить поверхность с Ш 100 мм до Ш 106 на длину 32 мм

Резец MVGNR 12-12 с сменной пластиной VCGT 120301-FM [7, стр. 77] - Sandvik

t = 3 мм

Длина рабочего хода суппорта:

L_р.х= l + l₁ = 32+2 = 34 мм:

Величина подачи выбирается по [3]:

S = 0,15 мм/об

n=781 об/мин

v=260 м/мин

,

S_мин= 117 мм/мин

где S_м - минутная подача,

n - число проходов

5 проход

Точить поверхность с Ш 106 мм до Ш 112 на длину 29 мм

t=3мм

Длина рабочего хода суппорта:

L_р.х= l + l₁ = 29 +2 = 31 мм:

S = 0,15 мм/мин

V= 260 м/мин

n = 740 об/мин [6]

S_м= 105 мм/мин

6 проход

Точить поверхность с Ш 112 мм до Ш 118 на длину 26 мм

t=3мм

Длина рабочего хода суппорта:

L_р.х= l + l₁ = 26 + 2= 28 мм

Величину подачи выбираем исходя из эксплуатационных условий, прилагающихся к данному инструменту в зависимости от обрабатываемого материала (аустенитная нержавеющая сталь)

S =0,15 мм/мин

V=260 м/мин

n = 260 об/мин [6]

S_м= 105 мм/мин

Т_осн =0,26 мин

7 проход

Точить поверхность с Ш 118 мм до Ш 124 на длину 23 мм Резец MVGNR 12-12 с сменной пластиной VCGT 120301-FM [7, стр. 77] - Sandvik

t = 3 мм

Длина рабочего хода суппорта:

L_р.х= l + l₁ = 23+2 = 25 мм

Величина подачи выбирается по [3]:

S = 0,15мм/об

n=667 об/мин

v=260 м/мин

,

S_мин= 100 мм/мин

где S_м - минутная подача,

n - число проходов

Тосн=0,25 мин

8 проход

Точить поверхность с Ш 124 мм до Ш 130 на длину 20 мм

Резец MVGNR 12-12 с сменной пластиной VCGT 120301-FM [7, стр. 77] - Sandvik

t = 3 мм

Длина рабочего хода суппорта:

L_р.х= l + l₁ = 20 + 2 = 22 мм:

Величина подачи выбирается по [3]:

S = 0,15мм/об

n=636 об/мин

v=260 м/мин

,

S_мин= 95 мм/мин

где S_м - минутная подача,

n - число проходов

Тосн=0,23 мин

9 проход

Точить поверхность с Ш 130 мм до Ш 131 на длину 42 мм

Длина рабочего хода суппорта:

L_р.х1= l + l₁ + l₂ = 42 + 132 + 4 = 178 мм:

Величина подачи выбирается по [7, стр. 77] - Sandvik

S = 0,15 мм/об

Скорость резания [7]:

V = 260 м/мин

Определяем число оборотов:

,

где: D_max - максимальный диаметр обрабатываемой поверхности,
D_max = 131мм

v - скорость резания

S_мин= 94 м/мин

,

где S_м - минутная подача,

n - число проходов

Вертикальная револьверная головка

Переход 4: Фрезерование пазов

Фрезеровать 6 пазов на торце детали R = 6мм

Фреза ф80 R331.068С6-18М060 (с пластинами из твердого сплава круглого профиля) [6, стр. 98] - Sandvik

t = 3 мм

Длина рабочего хода суппорта:

L_р.х1= l + l₁ = 6+2 = 8 мм:

Величина подачи выбирается по [6]:

S = 0,15 мм/об

Скорость резания [6]:

V = 270 м/мин

Определяем число оборотов:

,

где: D -диаметр инструмента,

D = 80 мм

v - скорость резания

S_мин= 161 м/мин

,

где S_м - минутная подача,

n - число проходов

Переход 5: Сверлильный

Сверлить 6 отв. Ш 12Н18

Сверло R411.512534 Ш12 [6, стр. 140] - Sandvik

t=6 мм

Длина рабочего хода суппорта:

L_р.х= l + l₁ + l₂ = 22+3,6+2,4 = 28 мм:

S = 0,14 мм/об

V= 60 м/мин

n = 1592 об/мин [6]

S_м= 228 мм/мин

Тосн=0,73 мин

Переход 6: Сверлильный

Сверлить 6 отв. под резьбу Ш8,5 мм на глубину 22 мм, с фаской 0,85 мм

Сверло DCT068-028-14B M10 Ш 8,5 [8, стр. 140] - PRE - THEREAD

t=4,3 мм

Длина рабочего хода суппорта:

L_р.х= 28 мм:

Величину подачи выбираем исходя из эксплуатационных условий, прилагающихся к данному инструменту в зависимости от обрабатываемого материала (аустенитная нержавеющая сталь 08Х18Н10Т)[6]

S = 0,14 мм/мин

V=80 м/мин

n = 2900 об/мин [6]

S_м= 406 мм/мин

Т_осн= 0,41 мин

Переход 7: Зенковка

Зенковать 6 отв на глубину 0,85 мм

Сверло DCT068-028-14B M10 Ш 8,5 [8, стр. 140] - PRE - THEREAD с кольцевой насадкой RING DSM 100

t=12,5 мм

Длина рабочего хода суппорта:

L_р.х= l + l₁ = 0,85 + 0,15 = 1,5 мм:

S = 0,1 мм/мин

V= 80 м/мин

n = 910 об/мин [6]

S_м= 91мм/мин

Нижняя револьверная головка

Переход 8: Токарный

Обточить наружний Ш 155 мм на длину 65 мм

Резец MVJNR 27050-16 со сменной твердосплавной пластиной VCGT 120301-FM [7, стр. 77] - Sandvik

L=65 + 3 =68 мм

S = 0,1 мм

V=80 м/мин

t=1 мм

S_м= 155,8 мм/об



Установ В

Нижняя револьверная головка

Переход 10: Токарный

Подрезать торец в размер 167 мм (технологический).:

Режущий инструмент:

Резец MVJNR 27050-16 с сменной пластиной VCGT 120301-FM [7, стр. 77] - Sandvik

Длина рабочего хода суппорта:

t = 2,5 мм

L_р.х= l + l₁+ l₂ = 38+1+1 = 40 мм:

Величина подачи выбирается по [7]:

S = 0,35 мм/об

Скорость резания [7] - Sandvik:

V = 175м/мин

Определяем число оборотов:

,

где: D_max - максимальный диаметр обрабатываемой поверхности,

D_max = 7.6мм

v - скорость резания

, принимаем n=400 об/мин,

,

где: S_м - минутная подача,

n - число проходов

S_мин= 123,2 м/мин

Тосн=0,32мин

Верхняя револьверная головка

Переход 11: Фрезерный.

Фрезеровать грани, с размера 158 до 144 на глубину 65 мм.

Режущий инструмент:

Концевая фреза ф44 R390.068С6-18М060 (с пластинами из твердого сплава круглого профиля) [6, стр. 98] - Sandvik

t₁=5мм; t₂=3,65мм

Длина рабочего хода суппорта:

L_р.х= R + l₁ + l₂ = 100 мм;

Величина подачи выбирается по [1]:

S = 0,1 мм/мин

Скорость резания [1]:

V = 230м/мин

Определяем число оборотов:

где: D -диаметр инструмента,

D = 44 мм

,

где S_м - минутная подача,

n - число проходов

S_мин = 86,1 мм/мин

Нижняя револьверная головка

Переход 12: Токарный

Резец MVJNR 27050-16 с сменной пластиной VCGT 120301-FM [7, стр. 77] - Sandvik

Точить фаску 9х25⁰ до Ш 113 мм

Длина рабочего хода суппорта:

L_р.х= 11 мм:

Величину подачи выбираем исходя из эксплуатационных условий, прилагающихся к данному инструменту в зависимости от обрабатываемого материала (аустенитная нержавеющая сталь 08Х18Н10Т)[7]

S = 0,12 мм/мин

V=225 м/мин

n = 634 об/мин [7]

S_м=76,08 мм/мин



Т_осн= 0,14 мин

Верхняя револьверная головка

Переход 12: Сверление

Сверлить 6 отв. Ш15,5 мм на глубину 98 мм

Сверло R411.15534 Ш15,5 (с пластинами) [6, стр. 145] - Sandvik

t=7,75мм

Длина рабочего хода суппорта:

L_р.х=100 мм:

Величину подачи выбираем исходя из эксплуатационных условий, прилагающихся к данному инструменту в зависимости от обрабатываемого материала (аустенитная нержавеющая сталь 08Х18Н10Т)[6]

S = 0,14 мм/мин

V=80 м/мин

n = 2900 об/мин [6]

S_м= 406 мм/мин

Т_осн= 0,41 мин

Нижняя револьверная головка

Переход 13: Токарный

Резец STDCR 1212F11 с сменной пластиной VCGT 120301-FM [7, стр. 77] - Sandvik

Точить фаску 16 х 45⁰ с Ш 164 мм до Ш 131 мм

Длина рабочего хода суппорта:

L_р.х= 18 мм:

Величину подачи выбираем исходя из эксплуатационных условий, прилагающихся к данному инструменту в зависимости от обрабатываемого материала (аустенитная нержавеющая сталь 08Х18Н10Т)[7]

S = 0,12 мм/мин

V=225 м/мин

n = 437об/мин [7]

S_м=52,44 мм/мин

Т_осн= 0,34 мин

Верхняя револьверная головка

Переход 15: Фрезерный.

Фрезеровать паз, шириной 48 мм, длиной 5 мм Режущий инструмент:

Концевая фреза ф44 R390.068С6-18М060 [6, стр. 98] - Sandvik

t₁=40 мм

Длина рабочего хода суппорта:

L_р.х= L + l₁ + l₂ = 164+44+2+2 = 212 мм; Величина подачи выбирается по [1]:

S = 0,1 мм/мин

Скорость резания [6]:

V = 260м/мин

Определяем число оборотов:

где: D -диаметр инструмента,

D = 44 мм

,

где S_м - минутная подача,

n - число проходов

S_мин = 188,2 мм/мин

Переход 16: Сверлильный

Сверлить 6 отв. ф 12Н18

Сверло R411.12534 Ш12 (с пластинами) [6, стр. 140] - Sandvik

t=7,75мм

t=6 мм

Длина рабочего хода суппорта:

L_р.х= l + l₁ + l₂ = 22+3,6+2,4 = 28 мм:

S = 0,14 мм/об

V= 60 м/мин

n = 1592 об/мин [6]

S_м= 228 мм/мин



Тосн=0,73 мин

Переход 17: Сверление

Сверлить 6 отв. Ш5 мм на глубину 24 мм

Сверло R840.0500-30-АОА Ш5 [6, стр. 140] - Sandvik

t=7,75мм

t=2,5мм

Длина рабочего хода суппорта:

L_р.х=32 мм:

S = 0,1мм/мин

V=80 м/мин

n = 509 об/мин [6]

S_м= 50,9 мм/мин

Т_осн= 0,28 мин

Переход 18: Токарный

Обточить наружний Ш 164 мм на длину 84 мм

Резец MVJNR 27050-16 с сменной пластиной VCGT 120301-FM (Sandvik)[7]

L=84 + 3 =87 мм

S = 0,1 мм

V=80 м/мин

t=1 мм

S_м= 155,8 мм/об

где S_м - минутная подача,

n - число проходов

S_мин = 86,1 мм/мин

4. Конструкторская часть

4.1 Одновинтовой конвейер для удаления стружки из станка

Конвейер установлен на токарно - обрабатывающем центре PUMA ТТ2000SY. Используется для удаления стружки Стружка поступает через люк поз.4 станины станка поз.7.Винт поз. 3 вращается в желобе поз.2 от привода через карданную муфту поз.5. Привод состоит из электродвигателя поз.8, редуктора поз.6 со стороны привода, вал винта устанавливается в головной стойке поз.9, в которой устанавливаются роликоподшипники. На конце винт конвейера поддерживается верхней стойкой поз. 10,в которой имеется подшипник. Стружка сбрасывается в сборник поз.1, или на цеховой конвейер.

Расчет одновинтового конвейера

1. Расчет производительности конвейера

Годовое количество стружки можно определить как разность между массой заготовок и готовых деталей.

Qстр.= (Qзаг. + Qдет.) • N;

где: Qстр - годовое количество стружки, кг;

Qзаг - вес заготовки, кг;

Qдет - вес заготовки, кг

N - годовая программа

Qстр.= (21,5 + 10,8) • 15000 = 13010,8

При непрерывной работе конвейера часовая производительность Qч.,т/ч:

Qч = К• Qстр/1000•Fд;

где Fд - действительный годовой фонд времени, час.

К = 1,1 - 1,2 - коэффициент, учитывающий вынужденные простои

Qч = 1,2• 13010,8/1000•4020 = 0,0038 т/ч

2. Объем производительности

Qо = Qч/ с;

где с - насыпная плотность стружки, с = 0,35- 0,48 т/м³

Qо = 0,0038/ 0,35 = 0,01м³/ч

Согласно ГОСТ, выбираем:

Ш винта - 200 мм

Тип С2016

Шаг винта - 160 мм

Частота вращения - 60,0 мин^-1

Степень наклона - 0,3

3. Наиболее допустимая частота вращения винта

[n] = А / v D

[n] = 30 / v 0,2 = 68,18 мин^-1 > 60,0 мин^-1

4. Уточняем значения: D, n, Qо, t

D = 200 мм

n = 60,0 мин^-1

Qо = 0,025 м³/ч

t = 160 мм

5. Скорость транспортирования

V = t n / 60

V = 160•60 / 60 = 160 м/с

6. Максимальная производительность

Qmax = Qо / ш;

Ш = 0,25 м³/ч

Qmax = 0,01 / 0,25 = 0,04 м³/ч

7. Рассчитываем мощность привода,Т кВт.

Т = 2,4 •10^-6 (A•L•n + 2204,76• Qmax • p•l•F)

Т = 0,28 кВт.

8. Производим выбор редуктора:

Редуктор: ЦДН - 25, вес 172 кг.

Электордвигатель: Nдв. - 3 кВт.; n = 1500 мин^-1

4.2 Калибр расположения отверстий

В технологическом процессе изготовления корпуса головки ТВС предусмотрен контроль соосности 6 отв. Ш 15,5 мм и глубиной 98 мм отверстий в торцевой части. Для этих целей применяется калибр расположения (см. лист). Калибр состоит из корпуса 1, пальцев 2, боковых пластин 4, ручки 3.

Корпус калибра выполнен из стали ХВГ с твердостью HRC 57ч61 единицы. Использование материала с большой твердостью обусловлено тем, что в ходе измерения отклонений размеров детали происходит трение поверхностей детали и шаблона, а следовательно, контрольные плоскости изнашиваются и теряют прочность.

В ходе измерений калибр устанавливают в проверяемую деталь, пальцы калибра должны опуститься в просверленные отверстия по всем осям, если этого не происходит, то деталь имеет брак.

4.3 Резьбовой калибр

Предназначен для проверки резьбы в отверстии. Состоит из самого калибра 1 и напрессованной на него втулки 2 и щупа (см.лист) Калибр выполнен из стали ХВГ с твердостью HRC 57 ч 61 единицы. Использование материала с большой твердостью обусловлено тем, что в ходе измерения отклонений размеров детали происходит трение поверхностей детали и шаблона, а следовательно, контрольные плоскости изнашиваются и теряют прочность.

Проверка осуществляется путем завинчивания калибра в корпус детали. Втулка, находящаяся на калибре должна плотно прилегать к поверхности детали, т.е. не образовывать зазор между 2 - мя плоскостями. Зазор проверяется щупом, если щуп проходит свободно, то нарезанная резьба имеет брак.

4.4 Режущий инструмент

В дипломном проекте для обработки нержавеющей стали используются инструменты передовых фирм " Sandvik Coromant " и "PRE - THREAD"

Инструменты фирм " Sandvik Coromant " и "PRE - THREAD" позволяют увеличить производительность и качество обработанных поверхностей разработанных ими сплавов для режущего инструмента, позволяющих работать с большими скоростями и подачами.

Сверло Coro Drill 880 - D 3000L 32 - 02 с кольцевой насадкой RING DCM 100

Сборочное сверло Coro Drill 880 - D 3000L 32 - 02 фирмы "PRE - THREAD" (см. лист) состоит из корпуса 1, кольцевой насадки 2, центральной твердосплавной пластины 5, пластины фасонной 6.

Корпус сверла изготовлен из стали 40Х с твердостью HRC 38ч40 единиц.

Центральная твердосплавная пластина R166.OG-22V380 выполнена из сплава GM 1044 с покрытием нитрида титана и алюминия.

Корпус кольцевой насадки RING DCM 100 изготовлен из стали 40Х.

Режущая часть пластины R166.OG-22V380 -0403 выполнена из сплава GM 4044 с покрытием нитрида титана и алюминия.

Режимы резания выбранные для данного инструмента:

Губина резания - 5 мм

Подача - 0,10 мм/об

Скорость резания - 80 мм/мин

Число оборотов шпинделя - 910 об/мин

Сверло Coro Drill DСТ068 - 028-14В-М10

Сборочное сверло Coro Drill DСТ068-028 -14В - М10 фирмы "PRE - THREAD" (см. лист) состоит из корпуса 1, опоры сверла 2, регулировочного винта 3, центральной твердосплавной пластины 6, пластины фасонной 4.

Это сверло имеет возможность менять глубину сверления при помощи регулировочного винта и гайки

Корпус сверла изготовлен из стали 40Х с твердостью HRC 38ч40 единиц.

Центральная твердосплавная пластина R166.OG-22V380 выполнена из сплава GM 1044 с покрытием нитрида титана и алюминия.

Периферийная пластина R166.OG-22V380 -0403 выполнена из сплава GM 4044 с покрытием нитрида титана и алюминия.

Режимы резания выбранные для данного инструмента:

Губина резания - 24 мм

Подача - 0,20 мм/об

Скорость резания - 80 мм/мин

Число оборотов шпинделя - 2960 об/мин

5. Планировка участка механической обработки

5.1 Состав и режим цеха, оборудование

Корпус головки ТВС изготавливается на базе ОАО " МСЗ " в механосборочном цехе.

Общее назначение цеха. Механосборочный цех предназначен для изготовления и сборки комплектующих изделий.

Режим работы. В цехе принят 2 - х сменный режим работы при 8 - ми часовом рабочем дне в обычные дни и 7- ми часовом рабочем дне в предпраздничные и в выходные дни.

Состав цеха. В цехе имеются токарные станки, фрезерные станки, станки с ЧПУ. Здесь производится механическая обработка комплектующих к ТВС.

Учитывая объем производства, станки располагаются по ходу тех. Просесса обработки.

Охлаждающие жидкости. Охлаждение режущего инструмента на станках принято индивидуальное с помощью встроенных в станки насосов. Охлаждающие жидкости поставляются на завод другими предприятиями.

Сбор и удаление стружки. Стружка из станков собирается в короба с сортировкой по сортам материалов при помощи уборочного конвейера, который расположен под станками. Короба расположены в разных местах. По мере наполнения короба вывозятся из цеха к общему месту сбора стружки на заводе.

Механизация и автоматизация технологических и транспортных операций. Поступление в цех материалов, а также отправление готовой продукции осуществляется напольным транспортом. Оборудование средств механизации определено на основании на основании программы выпуска по цеху.

Транспортные передачи из пролета в пролет осуществляются передвижными тележками.

В состав оборудования участка по изготовлению корпуса головки ТВС для участка цеха входят следующие станки:

- токарно - обрабатывающий центр PUMA ТТ2000SY - 2 шт;

- кран - балка грузоподъемностью 3 тонны - 1 шт;

Вспомогательные отделения

Состав вспомогательных отделений определяется в зависимости от типа производства, размера цеха и организации работы в нем.

В общем случае рассматривают следующие отделения:

Склад материалов и заготовок предназначен для хранения заготовок: отливок, поковок и штамповок и другого материала. Запас материалов и заготовок невелик, т. к. назначением его является только обеспечить регулярное снабжение цеха материалами и заготовками для бесперебойной работой станков.

Инструментально - раздаточная кладовая служит для снабжения рабочих мест (станочников и слесарей) инструментом и приспособлениями. Инструмент проверяется в ОТК. Для небольших цехов (менее 200 станков) устраивается одна комплексная кладовая. В крупных - специализированные кладовые.

Контрольное отделение, являющееся частью общезаводского контрольного отдела, располагается в конце цеха по пути движения деталей в сборочный цех (по ходу ТП). Помимо самого контрольного отделения, в цехе устраиваются контрольные площадки, на которых производится проверка деталей между станочными операциями и временное хранение деталей (при обработке партиями) до поступления их для обработки на следующий станок.

На участке по обработке корпуса головки ТВС предусмотрен контрольный стол, на котором осуществляется контроль изделия после его обработки. Он расположен по ходу тех. процесса.

Склад готовых продукций

После проверки на контрольном столе детали поступают на склад готовых деталей и узлов, так называемый промежуточный склад. Склад служит для накопления и хранения окончательно обработанных деталей и готовых изделий.

5.2 Расчет количества рабочих мест

Таблица 6. Маршрут обработки корпуса головки ТВС

Номер операции	Наименование	Оборудование	Т шт.	Топ.	Количество
					Оборуд.	Раб.
005	Комбинированная	PUMA ТТ2000SY			2	8
	Переход 1		0,525	0,5
	Переход 2		12,6	12
	Переход 3		5,961	5,42
	Переход 4		0,031	0,03
	Переход 5		0,787	0,75
	Переход 6		0,294	0,28
	Переход 7		0,063	0,06
	Переход 8		0,21	0,2
	Переход 9		2,236	2,13
	Переход 10		0,336	0,32
	Переход 11		4,41	4,2
005	Комбинированная	PUMA ТТ2000SY
	Переход 12		0,031	0,03
	Переход 13		0,042	0,04
	Переход 14		0,115	0,11
	Переход 15		0,42	0,4
	Переход 16		0,105	0,10
	Переход 17		0,073	0,07
	Переход 18		0,042	0,04

5.3 Выбор вида транспорта

Выбор того или иного вида цехового транспорта зависит от следующих факторов: характера изготовляемой продукции, ее веса и размеров; вида производства и формы организации работы; назначения транспорта; типа или размеров обслуживаемых транспортом зданий. Необходимо выбрать такой вид транспорта, который наиболее рациональный и экономично обслуживал бы производственный процесс.

Учитывая размеры детали, ее массу (масса корпуса головки ТВС = 10,8 кг) и объем партии, удобным транспортом являются ручные тележки, на которых осуществляется транспортировка деталей на склад деталей. В пролете также имеется кран - балка грузоподъемностью 3 тонны (для транспортирования оборудования и т.д.)

5.4 Строительная часть

Здания для машиностроительных (заводов) цехов строят преимущественно одноэтажными, т.к. при этом производстве применяется сравнительно тяжелое оборудование.

Производственные одноэтажные здания в большинстве случаев состоят из нескольких параллельных однотипных пролетов, образуемых рядами колонн - железобетонных или металлических.

Форма одноэтажных производственных зданий должна быть наиболее простой, в виде прямоугольника(или квадрата), т.к. затраты на строительство здания сложной конфигурации увеличиваются.

Общие размеры и площади цехов определяют на основе планировки оборудования и всех помещений цеха.

Стены и колонны

По конструктивному признаку стены здания разделяются на несущие и каркасные. Несущие наружные стены делают из красного или силикатного кирпича и из естественных или бетонных камней. Каркасные стены состоят из железобетонных, преимущественно сборных или стальных колонн и балок - для несущих функций, а ограждающие функции - стеновое заполнение из различных строительных материалов.

Перегородки

Внутренние перегородки в производственных зданиях бывают разных видов в зависимости от назначения помещения: деревянные отштукатуренные; стеклянные с нижней частью; из металлической сетки с нижней деревянной частью, металлические застекленные, кирпичные.

В настоящее время рекомендуется применять в промышленных зданиях каркасные перегородки из легких материалов, допускающими их демонтаж.

Полы

Полы производственных помещений должны иметь ровную, удобную для очистки поверхность; на рабочих местах при легкой работе, не требующей постоянного передвижения, полы должны быть утепленными. Пол цеха - ровный, нескользкий, рифленый, влага и маслонепроницаемый, устойчив к механическим воздействиям и легко очищается от различных загрязнений.

Двери, ворота.

Суммарная ширина дверей, коридоров или проходов на путях эвакуации на всех этажах принимается из расчета не менее 0,6 м на 100 чел. Предельная ширина проходов - не менее 1 м, коридоров - 1,4 м, дверей - 0,8 - 2,4 м (не более). Высота дверей - не менее 2 м. ворота устанавливаются в зданиях цехов для провоза материалов, изделий, оборудования или его частей. Ширина ворот - не менее 1,8 м, высота - не менее 2,4 м (для безрельсового транспорта). Ворота применяются с автоматическим открыванием.

5.4 Расположение технологического оборудования

Металлорежущие станки участков или линий механического цеха располагают в цехе одним из двух способов:

1 по типам оборудования (характерно для единичного и мелкосерийного производства);

2 в порядке технологических операций.

По порядку технологических операций - способу, характерному для цехов серийного и массового производства, станки располагают последовательно в соответствии с технологическими операциями.

В крупносерийном и массовом производстве подобная линия станков выполняет обработку одной детали. При размещении станков в линию необходимо предусматривать кратчайшие пути движения каждой детали в процессе обработки и не допускать обратных, кольцевых или петлеобразных движений, создающих встречные потоки и затрудняющих транспортирование обрабатываемых деталей.

Т. к. производство корпуса головки ТВС является массовым целесообразно располагать оборудование согласно технологических операций.

6. Экономика и организация производства

6.1 Организация планирования прерывно - поточной линии

Таблица 7. Маршрутная карта

Маршрутно - технологическая карта	Корпус головки ТВС	Заготовка	Группа сложности 1	Разряд работ
		Шестигранная труба
		08Х18Н10Т.	Нержавеющая сталь
		Вес	21,5
			10,8
Операция	Оборудование	В том числе
		ТШТ	ТОП	ТМА	ТВСП.
005	PUMA ТТ2000SY	36,2	34,55	32,05	2,5		5

6.1.1 Расчет такта поточной линии

Исходным моментом при проектировании поточной линии является такт, который определяется по формуле:

,

где Ф _Д- действительный фонд времени в планируемом периоде, ч;

N - объём выпуска за этот же период, шт.

Номинальный годовой фонд времени работы оборудования в 2 смены 4020часов

N=15000

=Ф/N=4020*60/15000=16,08 (мин/шт)

6.1.2 Определение типа производства

Коэффициент серийности:

,

где t_{шт. сред.}= У₀₀₅ =36,4

Ксер <3 - тип производства массовый

Ксер 3ч10 - тип производства крупносерийный

Ксер 10ч20 - тип производства среднесерийный

Ксер >20- тип производства мелкосерийный

6.1.3 Расчет численности рабочих мест.

Машинное время обработки одной операции определяется расчетом в зависимости от длины обработки, режимов резания и кинематики станка (Т_всп, Т_отд, Т_п-з)

Операция 005:

Т_маш - машинное время, Т_маш = 32,05(мин)

Т_всп - вспомогательное время, Т_всп=2,50 (мин)

Т_оп = Т_маш + Т_всп = 32,05+ 2,50 = 34,55 (мин) - оперативное время

Т_шт = 1,05 · Т_оп =1,05 ·34,55 = 36,2 (мин) - штучное время

Операция 010 (контрольная):

Т_{котнтр.} - время измерений размеров детали,Т_котнтр = 1,50 (мин)

Т_всп - вспомогательное время, Т_всп=1,00 (мин)

Т_оп = Т_котнтр + Т_всп = 1,50+ 1,00 = 2,5 (мин) - оперативное время

Т_шт = 1,05 · Т_оп =1,05 ·2,50 = 2,75 (мин) - штучное время

Расчет количества рабочих мест для прерывной поточной линии будем производить по формуле:

Ср = Т_шт ? ф;

ф = 4020 • 60/ 15000 = 16,08 мин / шт.

Расчет количества рабочих мест произведем по каждой операции:

Операция 005:

С_расч.=36,2/16,08 = 2,24 принимаем, С_прин = 3

Операция 010 (контрольная):

С_расч.=2,75/16,08 = 0,17 принимаем, С_прин = 1

Определяем коэффициент загрузки

К _загр = С_расч./ С_прин

С_прин - принятое количество рабочих мест

С_расч. - расчетное количество рабочих мест

Операция 005: К _загр = 2,24/ 2 = 1,12

Операция 010: К _загр = 0,17/ 1 = 0,17

Таблица 8. Количество рабочих мест и коэффициент загрузки

Операция	Расчетные Срасч	Принятые Сприн	Загрузка Kзагр
005 Комбинированная	2,24	3	1,12
010 Контрольная	0,17	1	0,8
ИТОГО	2,41	4	1,92

Норма загрузки рабочих мест должна находиться в пределах от 0,8 до 0,95. В нашем случае операция 005 имеет коэффициент перезагрузки более 0,95.Разгружаем станок за счет выполнения работ соседнего участка механической обработки корпуса головки ТВС.

Средний коэффициент загрузки станков определяется формулой

К _{загр.сред.}= У К _загр / n = 1,12+08 / 4 = 0,8;

Средний процент загрузки = К _{загр.сред} · 100% = 80%

6.1.4 Расчет ведомости на оборудование

Таблица 9. Ведомость на оборудование.

Оборудование	Количество шт.	Стоимость станка	Мощность, кВт	Единицы ремонтной сложности
				механические	электрические
			Одного станка		Одного станка		Одного станка
Токарный обрабатывающий центр PUMA ТТ2000SY	2	5975000	88,9	177,8	42	84	34	68
Кран - балка	1	45000	0	0	7,6	7,6	0	0
Тележка	2	2000	0	0	0	0	0	0
ИТОГО		6022000		177,8		91,6		68

Балансовая стоимость оборудования Ц_б: Ц_б = 6022000 ·1,35 = 8129700(руб)

6.1.5 Расчет численности основных рабочих

Основные (станочники)

Т_зан = Т_всп+ Т_а.н. + Т_п

где: Т _а.н. -время активного наблюдения

Т_всп -вспомогательное время

Т_п -время перехода

Операция 005: Т_зан = 2,50+ 3,52 + 1,44 =7,46(мин)

Коэффициент обслуживания:

Н_обсл. = Т_оп /Т_зан,

где Т_оп - оперативное время

Т_зан - время занятости

Операция 005: Н _обсл. = 34,55/7,46 = 4,6

Количество рабочих по станкам

S = С _расч./ Н_обсл

Операция 005: S_. = 1,02/4,6= 0,22, принимаем S_пр = 1 человек в смену

Коэффициент загрузки

К_загр= S/ S_пр

Операция 005: К_загр = 0,22/1 = 0,22

Таблица 10. Численность и загрузка основных рабочих

№ операции	Наименование операции	Расчетное количество человек	Принятое количество человек в смену	Кзагр
005	Комбинированная на ЧПУ	0,22	1	0,22
ИТОГО в 1 смену:	1	0,22
ИТОГО в 2 смены: 1·2 = 2 (человека)	0,22

Вспомогательные рабочие:

Количество ремонтников = У _ЕРСмех / 300 (ЕРС/чел) = 107,6/ 300 = 0,36

принимаем 1 (человек в смену)

К_загр= 0,36/ 1= 0,36

Количество наладчиков = (У_ЕРСмех + У_ЕРСэл) / 300 (ЕРС/чел) = (107,6+144,5) / 300 = 0,84, принимаем 1 (человек в смену)

К_загр= 0,84/ 1= 0,84

Количество электриков = У_ЕРСэл/ 800 (ЕРС/чел) =144,5/ 300 = 0,48,

принимаем 1 (человек в смену)

К_загр= 0,48/ 1= 0,48

Персонал ОТК (контролеры):

Т_{котнтр.} - время измерений размеров детали, Т_котнтр = 1,50 (мин)

Т_всп - вспомогательное время, Т_всп=1,00 (мин)

Т_оп = Т_котнтр + Т_всп = 1,50+ 1,00 = 2,5 (мин) - оперативное время

Т_шт = 1,05 · Т_оп =1,05 ·2,50 = 2,75 (мин) - штучное время

, принимаем С_прин = 1 (человек в смену);

Определяем коэффициент загрузки оборудования по формуле 6

К_загр= С_расч./ С_прин = 0,15/1=0,15

Таблица11. Численность и загрузка вспомогательных рабочих

Наименование рабочих	Расчетное количество рабочих	Принятое количество в смену	Кзагр
Наладчики	0,84	1	0,84
Ремонтники	0,36	1	0,36
Электрики	0,48	1	0,48
Контролеры ОТК		1	0,8
ИТОГО в 1 смену:	4	0,45
ИТОГО в 2 смены: 4·2 = 8 (человек)

Младший обслуживающий персонал:

Норматив уборки за одну смену на одного человека 1400 м²

Расчет производственной площади S_пп = 360 м² (по планировке)

Количество МОП:

С_МОП = S_пп / 1400 = 360/1400 = 0,25, принимаем С_МОП = 1(человек в смену);

К_загр= С_расч./ С_прин = 0,25/1=0,25

Количество специалистов (ИТР):

Норма на одного мастера 20 ч 25 рабочих

С_ИТР = С_{раб. мест} / 20 = 2/20 = 0,1, принимаем С_ИТР = 1(человек в смену);

К_загр= С_расч./ С_прин = 0,1/1=0,1

6.1.6 Расчет заделов

При поштучной передаче технологический задел соответствует числу рабочих мест на линии Z_мех = 2

Страховой задел:

Количество смен в году = 500

Сменный выпуск = N/500 = 15000/500 = 30(шт)

Z_страх = 0,5·30 = 15 (шт)

Транспортный задел

Z_тр = С - 1,

где С - число рабочих мест

Z_тр = 2 - 1 = 1

6.2 Экономика производства

6.2.1 расчет стоимости основных материалов

Материал изделия 08Х18Н10ТШ;

Цена одной тонны стали - Ц _С = 88700 руб

Масса заготовки - М_заг = 21,5 кг

Годовая программа выпуска - N = 15000 шт