Оптимизация автоматизированного участка обработки ступицы ведомого диска сцепления

1478586/

1478586

221789/

221789

7/6

2113162/

1700375

297957/

239754

1556287/

1205420

219437/

169965

3Б 151

-/20638

15

-/3095

-/1

-/23733

14,1

-/3346

-/23733

-/3346

КСП-6-160

358945/

358945

15

53842/

53842

1/1

412786/

412786

14,1

58203/

58203

412786/

412786

58203/

58203

Всего

358945/

379583

53842/

56937

1/2

412786/

436519

58203/

61549

412786/

436519

58203/

61549

Тележка

84743/

84743

15

12711/

12711

1/1

97454/

97454

8

7796/

7796

97454/

97454

7796/

7796

Механизм

загрузки

-/57894

15

-/8684

-/1

-/66578

8

-/5326

-/66578

-/5326

Всего

84743/

142637

12711/

21395

1/2

97454/

164032

7796/

13122

97454/

164032

7796/

13122

ИТОГО

1922274/

2000806

288342/

300121

9/10

2623403/

2300926

363956/

314425

2066527/

1805971

285436/

244636

Базовый вариант. Общая площадь согласно планировки составит 105 м: производственная площадь - 75 кв. м., вспомогательная - 25 % от производственной - 20 кв. м, площадь мастера 25=10 кв. м., площадь служебно-бытовых помещений - 7 кв. м на 1 работающего, равна 723 = 161 кв. м.

Стоимость производственных площадей 1 кв. м. -2000 руб.

1052000 = 210 тыс. руб.

Стоимость сооружений 10 % от стоимости здания: 0,1210 = 21 тыс. руб.

Стоимость дорогостоящего инструмента 0,2 % от стоимости оборудования: 0,0021556287 = 3113 руб.

Стоимость производственного инвентаря 0,1 % от стоимости здания: 0,001210 = 0,21 тыс. руб.

Стоимость хозяйственного инвентаря 0,1 % от стоимости здания: 0,001210 = 0,21 тыс. руб.

Стоимость транспортных средств: 97454 руб. (см. табл. 6.8).

Проектный вариант.

Общая площадь согласно планировки составит 90 м: производственная площадь - 64 кв. м, вспомогательная - 25 % от производственной - 16 кв. м, площадь мастера 25=10 кв. м ., площадь служебно-бытовых помещений - 7 кв. м на 1 работающего, равна 716 = 112 кв. м. ступица сцепление проектирование автоматизация

Стоимость производственных площадей, служебно-бытовых помещений и вспомогательных площадей 1 кв. м . - 2000 руб.

902000 = 180 тыс. руб.

Стоимость сооружений 10 % от стоимости здания: 0,1180 = 18 тыс. руб.

Стоимость дорогостоящего инструмента 0,2 % от стоимости оборудования: 0,0021205420 = 2411 руб.

Стоимость производственного инвентаря 0,1 % от стоимости здания: 0,001180 = 0,18 тыс. руб.

Стоимость хозяйственного инвентаря 0,1 % от стоимости здания: 0,001180 = 0,18 тыс. руб.

Стоимость транспортных средств: 164032 руб. (см.табл.6.8).

Таблица 6.9. Состав и структура основных фондов (базовый/ проектный вариант)

Группа основных фондов	Стоимость (руб.)	%
Здания и сооружения	231000/198000	12,2/12,6
Оборудование	1556287/1205420	82,4/76,8
Дорогостоящий инструмент	3113/2411	0,16/0,15
Производственный инвентарь	210/180	0,04/0,025
Хозяйственный инвентарь	210/180	0,04/0,025
Подъемно-транспортные средства	97454/164032	5,16/10,4
ИТОГО:	1888274/1570223	100

Таблица 6.10. Расчет амортизационных отчислений основных фондов

Основные фонды	Норма амортизации, %	Сумма отчислений, руб.
Здания	2	4200/36000
Дорогостоящий инструмент	8	249/193
Оборудование	14,1	219437/ 169965
Производственный инвентарь	8	17/14
Хозяйственный инвентарь	8	17/14
Подъемно-транспортные средства	8	7796/13123
ИТОГО:		231716/ 186909

6.2.3 Расчет стоимости основных материалов

Базовый вариант.

Расчет ведут по формуле:

,

где - норма расхода материала (сталь 35) на единицу продукции, кг;

=1,02 кг.

- масса режущих отходов на единицу выпуска;

=0,595 кг.

, - соответственно оптовая цена материала и реализуемых отходов, руб.

= 18 руб.

= 2,5 руб.

- коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы. (=1,021,1).

- годовая программа выпуска деталей по участку, шт.

Тогда: =79815 руб.

Проектный вариант.

Расчет ведут по формуле:

,

где - норма расхода материала на единицу продукции, кг;

=1,02 кг;

- масса режущих отходов на единицу выпуска;

=0,425 кг.

, - соответственно оптовая цена материала и реализуемых отходов, руб.

= 18 руб.

= 2,5 руб.

- коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы. (=1,021,1).

- годовая программа выпуска деталей по участку, шт.

Тогда: =79815 руб.

6.2.4 Расчеты фондов заработной платы

Базовый вариант.

Для сдельщиков тарифная часть зарплаты составит:

руб./шт.

руб./шт.

руб./шт.

руб./шт.

150000(0,287+0,39+0,13+0,13)·2 = 281100 руб.

Для повременщиков.

,

где - часовая тарифная ставка рабочего повременщика 4-го разряда, руб.;

- средний тарифный коэффициент;

- списочное число рабочих.

Следовательно:

17,45 1,110 1840 = 353188 руб.

Доплаты производственным рабочим за фактически проработанное время:

премия - для сдельщиков 60 % от основной зарплаты;

- для повременщиков 65 %;

доплаты (за работу в ночное время, за руководство бригадами, за обучение учеников на производстве и др.).

Дополнительная заработная плата:

основных рабочих - 15-18 %.

вспомогательных - 20-22 %.

РСС - 10-12 %.

Проектный вариант.

Основные рабочие:

Для сдельщиков тарифная часть зарплаты составит:

руб./шт.

руб./шт.

150000(0,6+0,58)·2 = 354000 руб.

Вспомогательные рабочие:

Для повременщиков:

,

где - часовая тарифная ставка рабочего повременщика 4-го разряда, руб.;

- средний тарифный коэффициент;

- списочное число рабочих.

Следовательно:

17,45 8 1,1 1840 = 282550 руб.

Доплаты производственным рабочим за фактически проработанное время:

1) премия - для сдельщиков 60 % от основной зарплаты;

- для повременщиков 65 %;

доплаты (за работу в ночное время, за руководство бригадами, за обучение учеников на производстве и др.)

Дополнительная заработная плата:

основных рабочих - 15-18 %.

вспомогательных - 20-22 %.

РСС - 10-12 %.

Все расчеты сводятся в таблицу 6.11.

Таблица 6.11 Плановый фонд средней заработной платы по участку (базовый/проектный вариант)

Категория работающих	Кол-во человек	Основная з/п, тыс. руб.	%, от основ- ной з/платы руб.	Дополнительная з/плата,руб.	Итого
		Оплата по тарифу руб.	Оплата по ок-ладам руб.	Премия (доплата) руб.	Всего основная з/плата руб.
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Рабочие: в т.ч. основные:	8/4	281100/ 354000		168660/ 212400	449760/ 566400	18	80957/ 101952	530717/ 668352
Вспомога-тельные:	10/8	353188/ 282550		211913/ 169534	565101/ 452084	22	124322/ 99458	689423/ 551542
Руководители	1/1		120000/ 120000	72000/ 72000	192000/ 192000	12	23040/ 23040	215040/ 215040
Специалисты	3/2		270000/ 180000	162000/ 108000	432000/ 288000	12	51840/ 34560	483840/ 322560
Служащие	1/1		72000/ 72000	43200/ 43200	115200/ 115200	12	13824/ 13824	129024/ 129024
ИТОГО:	23/16	634288/ 636556	462000/ 372000	1046573/ 605134	1754061/ 1613684		293983/ 272834	2048044/ 1886518

6.2.5 Расчет и составление сметы общепроизводственных расходов

Амортизация оборудования и транспортных средств.

Эксплуатация оборудования:

Базовый вариант.

а) затраты на вспомогательные материалы:

Стоимость вспомогательных материалов принимаем в размере 24 % от стоимости основных материалов.

С_ВСПОМ=79815 0,04=31926 руб.

б) основная и дополнительная заработная плата вспомогательных рабочих

ЗП_ВСПОМ=689423 руб.

в) единый социальный налог: 0,26 689423 = 179250 руб.

г) затраты на текущий ремонт оборудования и транспортных средств (принимаем в размере 3 % от их первоначальной стоимости):

З_РЕМ.ОБ.= 16537410,03=49612 руб.

д) внутризаводское перемещение грузов (принимаем в размере 3 % от стоимости основных и вспомогательных материалов): (79815+31926)0,03=3352 руб.

е) стоимость различных видов энергии:

Затраты на силовую электроэнергию:

,

где k_д - коэффициент полезного действия электродвигателей оборудования (k_д=0,95);

- установленная мощность электродвигателя i-го потребителя, кВТ;

m - количество потребителей энергии на участке;

К - коэффициент потерь в электрической цепи завода.(К =1,04...1,08);

, - коэффициенты, учитывающие соответственно загрузку электродвигателя i-го станка по мощности и по времени;

= 0,5...0,8 = 0,5...0,7.

Ц_Э - стоимость 1 кВт-ч. силовой электроэнергии (3,33 руб. - 1 кВт-ч.).

руб.

Затраты на сжатый воздух:

q_Чi,

где q_Чi - часовой расход i-го потребителя;

- цена 1м ³ сжатого воздуха;

m - количество потребителей сжатого воздуха;

К_n - коэффициент, учитывающий потери (утечки) воздуха в сетях (К_n=1,4...1,6);

- коэффициент использования i-го потребителя (=0,9).

1,623,1337250,90,68=84367 руб.

Затраты на воду:

Pч_i,

где Pч_i - часовой расход воды на один станок;

- цена 1м ³ воды.

0,13725114,8=5513 руб.

Затраты на пар:

,

где - стоимость 1 м ³ пара.

- расход пара.

0,1637251204,9=122120 руб.

ж) износ малоценных и быстроизнашивающихся инструментов и приспособлений составляют 10 % от стоимости оборудования: 0,11556287= 155629 руб.

Проектный вариант.

а) затраты на вспомогательные материалы.

Стоимость вспомогательных материалов принимаем в размере 24 % от стоимости основных материалов.

С_ВСПОМ=79815 0,04=31926 руб.

б) основная и дополнительная заработная плата вспомогательных рабочих:

ЗП_ВСПОМ=551542 руб.

в) единый социальный налог: 0,26 551542 = 143401 руб.

г) затраты на текущий ремонт оборудования и транспортных средств (принимаем в размере 3 % от их первоначальной стоимости):

З_РЕМ.ОБ.= 13694520,03=41084 руб.

д) внутризаводское перемещение грузов (принимаем в размере 3 % от стоимости основных и вспомогательных материалов): (79815+31926)0,03=3352 руб.

е) стоимость различных видов энергии.

Затраты на силовую электроэнергию:

,

где k_д - коэффициент полезного действия электродвигателей оборудования (k_д=0,95);

- установленная мощность электродвигателя i-го потребителя, кВТ;

m - количество потребителей энергии на участке;

К - коэффициент потерь в электрической цепи завода.(К =1,04...1,08);

, - коэффициенты, учитывающие соответственно загрузку электродвигателя i-го станка по мощности и по времени;

= 0,5...0,8 = 0,5...0,7.

Ц_Э - стоимость 1 кВт-ч. силовой электроэнергии (3,33 руб. - 1 кВт-ч).

руб.

Затраты на сжатый воздух:

q_Чi,

где q_Чi - часовой расход i-го потребителя;

- цена 1м ³ сжатого воздуха;

m - количество потребителей сжатого воздуха;

К_n - коэффициент, учитывающий потери (утечки) воздуха в сетях (К_n=1,4...1,6);

- коэффициент использования i-го потребителя (=0,9).

1,623,1337250,90,68=84367 руб.

Затраты на воду:

Pч_i,

где Pч_i - часовой расход воды на один станок;

- цена 1м ³ воды.

0,13725114,8=5513 руб.

Затраты на пар:

,

где - стоимость 1 м ³ пара;

- расход пара.

0,1637251204,9=122120 руб.

ж) Износ малоценных и быстроизнашивающихся инструментов и приспособлений составляют 10 % от стоимости оборудования: 0,11205420= 120542 руб.

Полученные результаты приведены в таблице 6.12.

Таблица 6.12. Смета расходов на содержание и эксплуатацию оборудования

Наименование статей	Сумма, тыс. руб.	%
Амортизация производственного оборудования и транспортных средств	227233/ 183088	14,2/13,67
Эксплуатация оборудования:
- вспомогательные материалы	31926/ 31926	2/2,38
- зарплата основная + дополнительная	689423/ 551542	43,2/41,2
- единый социальный налог	179250/ 143401	11,2/10,7
- стоимость электроэнергии	51846/ 57607	3,2/4,3
- стоимость сжатого воздуха	84367/ 84367	5,4/6,3
- стоимость технической воды	5513/ 5513	0,07/0,05
- стоимость пара	122120/ 122120	7,65/9,12
Текущий ремонт оборудования и транспортных средств	49612 / 41084	3,11/3,07
Внутризаводское перемещение грузов	3352/ 3352	0,21/0,25
Износ малоценных и быстроизнашивающихся инструментов и приспособлений	155629/ 120542	9,76/8,99
ИТОГО:	1595309/1339580	100

Расчет общецеховых расходов.

Базовый вариант.

Содержание здания:

,

где b - норма расхода эл.энергии на 1 мплощади (b=20 Вт/час м);

S- площадь участка, м;

2000 - количество часов в году, когда необходимо освещение;

1,05 - коэффициент, учитывающий дежурное освещение.

= 11334 руб.

Затраты на воду для бытовых целей.

Вода для бытовых целей определяется из условия 189 мна 1 работающего, стоимость 1 м- 21,59 руб./м.

= 1892321,59 = 93852 руб.

Затраты на вспомогательные материалы.

Составляют 0,5 % от стоимости здания: 0,005210000 = 1050 руб.

Затраты на текущий ремонт составляют 4,5 % от стоимости здания: 0,045210000 = 9450 руб.

Заработная плата служащих, руководителей, специалистов 827904 руб.

Единый социальный налог от з/платы служащих, руководителей, специалистов: 0,26827904 = 215255 руб.

Расходы по рационализации составляют по 450 руб. в год на 1 работающего: 45023 = 10350 руб.

Расходы по охране труда составляют по 300 руб. в год на 1 работающего: 30023 = 6900 руб.

Прочие расходы составляют 10 % от суммы затрат по всем статьям 0,1 2777497 =277750 руб.

Проектный вариант.

Содержание здания:

,

где b - норма расхода эл.энергии на 1 мплощади (b=20 Вт/час м);

S- площадь участка, м;

2000 - количество часов в году, когда необходимо освещение;

1,05 - коэффициент, учитывающий дежурное освещение:

=9715 руб.

Затраты на воду для бытовых целей.

Вода для бытовых целей определяется из условия 189 мна 1 работающего, стоимость 1 м- 21,59 руб./м;

= 1891621,59 = 65288 руб.

Затраты на вспомогательные материалы составляют 0,5 % от стоимости здания: 0,005180000 = 900 руб.

Затраты на текущий ремонт составляют 4,5 % от стоимости здания: 0,045180000 = 8100 руб.

Заработная плата служащих, руководителей, специалистов 666624 руб.

Единый социальный налог от з/платы служащих, руководителей, специалистов: 0,26666624 = 173322 руб.

Расходы по рационализации составляют по 450 руб. в год на 1 работающего: 45016 = 7200 руб.

Расходы по охране труда составляют по 300 руб. в год на 1 работающего: 30016 = 4800 руб.

Прочие расходы составляют 10 % от суммы затрат по всем статьям: 0,1 2280960 =228096 руб.

Результаты расчетов сводим в табл.6.13

Таблица 6.13. Смета общепроизводственных расходов

Статьи затрат	Сумма, руб.
1	2
А Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования на участке:
1. Содержание оборудования
1.1 Заработная плата основная и дополнительная вспомогательных рабочих	689423/ 551542
1.2 Единый соц. налог от з/платы вспомогательных рабочих	179250/143401
1.3 Стоимость электроэнергии	51846/57607
1.4 Стоимость воды для производственных целей	5513/ 5513
1.5 Стоимость сжатого воздуха	84367/ 84367
1.6 Стоимость пара	122120/ 122120
1.7 Вспомогательные материалы	31926/ 31926
1.8 Текущий ремонт оборудования	49612/41084
1.9 Износ, содержание и ремонт малоценной и быстроизнашивающейся оснастки	155629/120542
2. Амортизация
2.1 Оборудования	219437/169965
2.2 Производственного инвентаря	17/14
2.3 Дорогостоящей оснастки	249/193
2.4 Подъемно-транспортные средства	7796/13123
Всего по группе А	1597185/1341397
Б Общецеховые расходы:
1. Содержание здания
1.1 Эл.энергия для освещения	11334/ 9715
1.2 Вода на бытовые нужды	93852/ 65288
1.3 Вспомогательные материалы	1050/ 900
2. Амортизация
2.1 Здания	4200/3600
2.2 Хозяйственный инвентарь	17/14
3. Текущий ремонт	9450/8100
4. Заработная плата основная и дополнительная руководителей, специалистов и служащих	827904/666624
5. Единый соц.налог от з/платы руководителей, специалистов и служащих	215255/173322
6. Расходы по рационализации	10350/7200
7. Расходы по охране труда	6900/4800
Всего по группе Б	1180312/939563
Прочие расходы	277750/228096
Всего общепроизводственных расходов	3055247/2509056

6.2.6 Калькулирование цеховой себестоимости детали

В качестве калькуляционной единицы принимаем деталь. Все необходимые для составления калькуляции расчеты выполнены ранее, в соответствующих разделах экономической части, за исключением затрат на инструмент и оснастку целевого назначения и расходов на подготовку и освоение производства.

Базовый вариант:

Расходы на подготовку и освоение производства принимаем в размере 35 % от размера зарплаты основных производственных рабочих с начислениями: .

Затраты на инструмент и оснастку целевого назначения определяются исходя из нормативов затрат по оснастке на одного рабочего в год либо на единицу оборудования в год:

по рабочему режущему инструменту 2640 руб/год/станок;

26407 = 18480 руб.

по мерительному инструменту 440 руб/год/станок;

4407=3080 руб.

по приспособлениям 110 руб./год/станок.

1107 = 770 руб.

Проектный вариант.

Расходы на подготовку и освоение производства принимаем в размере 35 % от размера зарплаты основных производственных рабочих с начислениями:

Затраты на инструмент и оснастку целевого назначения определяются исходя из нормативов затрат по оснастке на одного рабочего в год либо на единицу оборудования в год:

- по рабочему режущему инструменту - 2640 руб./год/станок;

26406= 15840 руб.

- по мерительному инструменту - 440 руб./год/станок;

4406 = 2640 руб.

- по приспособлениям 110 руб./год/станок.

1106 = 660 руб.

Все расчеты приведены в таблице 6.15.

Таблица 6.15. Калькуляция цеховой себестоимости детали

Наименование статей затрат	Сумма, руб.	На 1 ед., руб.
1. Материалы основные (за вычетом возвратных отходов)	79815/79815	0,53/ 0,53
2. Топливо и энергия на технологические цели	263846/269607	1,76/ 1,79
3. Основная заработная плата основных производственных рабочих	449760/566400	2,99/ 3,78
4. Дополнительная заработная плата основных производственных рабочих	80957/101952	0,54/ 0,68
5. Единый социальный налог	137986/173772	0,921,16
6. Износ инструмента и приспособлений целевого назначения	22330/19140	0,15/ 0,13
7. Расходы на подготовку и освоение производства	185751/233923	1,24/1,56
8. Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования	1597185/1341397	10,6/ 8,9
9. Цеховые расходы	1180312/939563	7,87/ 6,26
10. Цеховая себестоимость	3990000/ 3720000	26,6/ 24,8

6.2.7 Определение годового экономического эффекта

Таблица 6.16 Капитальные вложения по сравниваемым вариантам

Статья капитальных вложений	Базовый вариант, тыс. руб.	Проектный вариант, тыс. руб.
Стоимость производственной площади	210000	180000
Стоимость оборудования	1556287	1205420
Стоимость дорогостоящего инструмента	3113	2411
Итого:	1769400	1387831

Годовой экономический эффект равен:

,

где - себестоимость единицы продукции по базовому варианту и проекту соответственно, руб.;

Е_н = 0,2

- нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;

К ₁, К ₂ - удельные капитальные вложения на единицу годового выпуска в базовом и проектном вариантах соответственно.

=903000 руб.

Срок окупаемости проектного варианта технологии изготовления вала шлицевого определяется:

Т= .

где - себестоимость единицы продукции по базовому варианту и проекту соответственно, руб.;

К ₁, К ₂ - удельные капитальные вложения на единицу годового выпуска в базовом и проектном вариантах соответственно.

Т==1,4 года.

6.2.8 Технико-экономические показатели проекта участка

Таблица 6.17. Основные технико-экономические показатели

Наименование показателей	Единица измерения	Величина показателей	Результат +/-
		Базовый вариант	Проектный вариант
1	2	3	4	5
Объем выпуска продукции, в натуральном выражении по себестоимости	шт. тыс. руб.	150000 3990	150000 3720	- -270
Номенклатура	наимен.	1	1
Количество технологического оборудования	ед.	7	6	-1
Средний коэффициент использования оборудования	%	80	80	-
Общая площадь участка, в то числе: производственная	м м	105 75	90 64	-15 -11
Съем продукции с 1 кв. м .производственной площади	шт/м2 тыс. руб./м2	2000 53,2	2344 58	+ 344 + 4,8
Численность работающих, в том числе: - производственные основные рабочие - вспомогательные рабочие	чел чел. чел	23 8 10	16 4 8	-7 -4 -2
Выпуск продукции на одного списочного рабочего	Шт./чел т. руб./чел	6522 173,5	9375 232,5	+ 2853 + 59
Станкоемкость годовой программы	станко-час	2151	1720	+441
Трудоемкость годовой программы	чел-час	5116	4664	+452
Удельные капитальные вложения	т.руб.	11,8	9,3	-2,5
Себестоимость детали	руб.	26,6	24,8	-1,8
Снижение себестоимости детали	%	100	93	-7
Среднемесячная зарплата работающих: основных вспомогательных	руб. руб.	5528 5745	13924 7745	+8396 +2000

7. Безопасность и экологичность проекта

Проектируемый участок предназначен для обработки ступицы ведомого диска сцепления. Вид заготовки - штамповка, материал - сталь 35 ГОСТ 1050-88.

При конструкторской разработке данного проекта рассматривается снижение численности рабочих, обслуживающих его.

Разработанное рабочее приспособление имеет пневматический привод и надежно удерживает деталь во время обработки. Для исключения несчастных случаев при аварийных ситуациях в гидросистеме станка предусмотрена блокировка, автоматически отключающая привод станка.

Прочность, высокая стойкость, геометрические параметры режущего инструмента, позволяют работать на оптимальных режимах резания, получать детали, соответствующие конструкторской документации, не создавая опасных и вредных факторов.

В данной части дипломного проекта разрабатываются мероприятия по охране окружающей среды для проектируемого автоматизированного участка обработки ступицы ведомого диска сцепления в соответствии с требованиями ССБТ.

7.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов

Любое производство в той или иной мере является опасным и вредным для работающих. При проектировании участка и в результате анализа данного проекта, согласно ССБТ ГОСТ 12.0.003-74 "Опасные и вредные производственные факторы", были выявлены следующие опасные и вредные производственные факторы.

К ним относятся:

- подвижные части производственного оборудования;

- движущиеся машины и механизмы;

- осколки режущего инструмента;

- высокая температура поверхностей обрабатываемых деталей;

- высокая температура поверхностей инструмента;

- повышенный уровень напряжения в электросети;

- повышенный уровень шума на рабочих местах;

- пониженная или повышенная температура воздуха рабочей зоны, влажность и скорость воздуха.

Химические и биологические опасные и вредные производственные факторы отсутствуют.

7.2 Мероприятия по охране труда на проектируемом участке

На основании анализа опасных и вредных производственных факторов на проектируемом участке предусмотрены технические и санитарно-гигиенические, организационные мероприятия для обеспечения нормальных условий труда и сокращения травматизма.

Технологический процесс разработан в соответствии с требованиями ГОСТ 12.3.025-80.

Принятое в проекте оборудование имеет необходимые средства защиты персонала и отвечает требованиям ССБТ ГОСТ 12.2.009-80 "Металлорежущие станки. Общие требования безопасности". Безопасность оборудования обеспечивается правильным выбором принципов его действия, конструкторских решений, кинематических схем, параметров рабочих процессов, использования различных средств защиты.

Подвижные части станков снабжены ограждениями, обладающими соответствующей прочностью и оснащены устройствами для их безопасного открывания и снятия. При повышенной опасности травмирования стационарные защитные устройства оснащаются блокировкой, автоматически выключающей привод станка.

Все ограждения имеют блокировку, автоматически отключающую станок при их открытии.

При поломке режущего инструмента на пульте управления загорается лампочка, сигнализирующая о неисправности.

Кнопки пусковых устройств и механизмов снабжены блокировками, которые исключают самопроизвольное включение после восстановления внезапно исчезнувшего напряжения.

Стружка убирается с участка при помощи стружкоуборочного конвейера, отвечающего требованиям ССБТ ГОСТ 12.2.022-80 "Конвейеры. Общие требования безопасности".

Для зажима обрабатываемых заготовок разработано приспособление, отвечающее всем требованиям ССБТ ГОСТ 12.2.029-88 "Приспособления станочные. Общие требования безопасности" (расчет приспособления приведен в разделе 4.1):

- предусмотрена блокировка при незажатой детали;

- приспособление обеспечивает безопасность эксплуатации и ремонта как отдельно, так и в составе станка.

Для загрузки заготовок и разгрузки готовых деталей используется средство автоматизации - механизм загрузки, который соответствуют требованиям ГОСТ 12.2.072-82 "Промышленные роботы и робототехнические комплексы и участки". Для обеспечения безопасной работы механизма загрузки предусмотрены следующие мероприятия:

- РТК имеют ограждения;

- пульт РТК находится за ограждением и обеспечивает беспрепятственный обзор работы РТК;

- освещение на пульте управления не менее 400 лк;

- захватное устройство манипуляторов сблокировано с их работой.

Перемещение грузов на предприятии выполняют в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.020-80 "Процессы перемещения грузов на предприятии. Общие требования безопасности".

В соответствии с требованиями ССБТ ГОСТ 12.2.009-99 " Станки металлообрабатывающие. Общие требования безопасности", в проекте предусмотрено следующее:

- ограждение движущихся и вращающихся частей и узлов (механизмы загрузки и выгрузки, рабочая зона станка);

- защита от вращающихся валов электродвигателей в виде кожухов;

- блокировка включений при аварийном и нерабочем состояниях;

- блокировки, исключающие включение несовместимых движений рабочих органов и механизмов;

- ограничение перемещений и концевые выключатели;

- расположение пульта управления вне опасной зоны;

- световая сигнализация автоматического режима;

- расположение оборудования участка обеспечивает удобный подход к ним при наладке и ремонте;

- надежное удержание детали.

7.3 Микроклимат

С целью создания оптимальных условий труда, благоприятствующих повышению производительности труда и безопасности работы, в проекте предусмотрено создание микроклимата, удовлетворяющего условиям СанПиН 2.2.4.548-96 "Гигиенические требования к микроклимату производственного помещения".

Основными показателями микроклимата являются:

- температура воздуха в рабочей зоне;

- относительная влажность воздуха в рабочей зоне;

- скорость движения воздуха в рабочей зоне;

- интенсивность теплового излучения в рабочей зоне.

В таблице 7.1 сведены параметры вышеуказанных показателей, согласно СанПиН 2.2.4.548-96 "Гигиенические требования к микроклимату производственного помещения". Работы на данном участке относятся к категории средней тяжести II-Б.

Таблица 7.1. Допустимые нормы микроклимата

Период года	Категория работ	Температура воздуха, С	Относительная влажность, %	Температура поверхности, С	Скорость движения воздуха, м/с
		Верхняя граница	Нижняя граница			Оптимальная	Допусти-мая не более
Холодный	Средней Тяжести IIб	15	22	15-75	16-20	0,2	0,4
Теплый	Средней Тяжести IIб	16	27	не более 60 при 270С 65 при 260С 70 при 250С 75 при 240С	18-22	0,3	0,5

Эти показатели обеспечиваются за счет:

- систем тепловых завес в зонах въездных и выездных ворот и при входах в бытовые помещения (системы тепловых завес работают в холодный и переходный периоды года);

- системы отопления;

- правильного выбора и установки вентиляции.

7.4 Вентиляция

Для цеха, где будет расположен участок, разработана система общеобменной вентиляции, выполненной согласно СниП 41-01-03 "Вентиляция, отопление и кондиционирование воздуха". Данная система имеет приточно-вытяжной принцип работы.

Ремонт, осмотр и проверка системы вентиляции в цехе осуществляется по графику, утвержденному главным энергетиком завода.

7.5 Электробезопасность

Помещение, где будет расположен участок, относится к помещениям с повышенной опасностью с точки зрения поражения электрическим током.

Электрооборудование линии питается от трехфазной сети переменного тока с заземленной нейтралью напряжением 380В частотой 50 Гц. Цепи управления запитываются переменным током напряжением 110В и постоянным током напряжением 24В.

Необходимые средства защиты персонала от поражения электрическим током соответствуют требованиям ССБТ ГОСТ 12.1.019-78.

Согласно этим требованиям предусмотрены следующие мероприятия:

- применение малого напряжения для цепей управления;

- контроль и профилактика изоляции;

- подвод электроэнергии к станкам осуществляется кабелями, скрытыми металлическими кожухами;

- в электросети предусмотрены предохранители для защиты от короткого замыкания и тепловые реле для защиты от перегрузки;

- электрическая аппаратура управления имеет исполнение, соответствующее степеням защиты по ГОСТ 14254-80 "Изделия электрические. Оболочки. Степени защиты. Обозначения" c учетом места ее установки;

- соединительные провода объединены в общий кабель, проложенный под техническим полом, легко снимаемым для осмотра и ремонта;

- дверцы шкафов электрооборудования имеют блокировку, отключающую электроэнергию при их открытии. На дверцы нанесены предупреждающие надписи согласно ГОСТ 12.4.027-76 "Знаки электрического напряжения. формы и размеры. Технические требования". Ручки изготовлены из изолирующего материала;

- для питания датчиков и устройств управления применяется источник питания 24 В;

- зануление корпусов станков согласно ССБТ ГОСТ 12.1.030-81 "Электробезопасность. Защитное заземление, зануление".

Расчет зануления.

Исходные данные:

Привод главного движения станка КСП-6-160 питается от трехфазной сети с заземленной нейтралью.

Ток короткого замыкания:

,

где U=220 В - фазное напряжение;

Z_П - сопротивление петли "фаза-ноль";

Z_Т=3,11 Ом (при мощности трансформатора 25 кВ) - сопротивление трансформатора.

Z_П=R_Ф+R_N; R=,

где - удельное сопротивление провода;

- длина провода;

- площадь сечения провода.

Z_П=Ом.

А.

Выбираем автоматический выключатель АП-50 ТМ с 90 А.

7.6 Мероприятия по снижению вибрации

На проектируемом участке действует общая вибрация, передающаяся через опорные поверхности на тело человека.

Источниками вибрации на участке являются металлорежущее оборудование и подъемно-транспортные средства.

Ниже приведена таблица 7.2 с допустимыми значениями вибрации по ССБТ ГОСТ 12.1.012-90.

Мероприятия по снижению вибрации:

- все станки устанавливаются на виброгасящих фундаментах, масса которых подобрана таким образом, что колебания подошвы фундамента не превышают 0,1-1,2 мм;

- устранение неуравновешенности вращающихся масс достигаются балансировкой в соответствии с ГОСТ 22061-76;

- в установленные сроки производится проверка вибрации;

- наличие резиновых ковриков под ногами работающих.

- Вибрационные характеристики станков соответствуют ГОСТ 12.2.009-80 "Металлорежущие станки. Общие требования безопасности".

7.7 Мероприятия по снижению шума

Источниками шума являются металлорежущие станки, подъемно-транспортные средства, аэродинамические шумы вентиляционных установок, пневмоприводы.

Допустимый уровень шума в производственных помещениях определяется по ССБТ ГОСТ 12.1.003-83 "Шум. Общие требования безопасности".

Для снижения шума предусмотрены следующие мероприятия:

- смазывание трущихся частей механизмов;

- движущиеся и трущиеся части заключены в корпуса;

- проверка надежности крепления и правильности регулировки сочленений при ТО;

- применен пневмопривод;

- при покрытии внутренних поверхностей шкафов электрооборудования и кожухов использованы звукопоглощающие материалы;

- согласно графику ППР производится своевременный ремонт оборудования и оснастки;

- производится балансировка вращающихся частей;

- для снижения шума при передвижении транспорта на колеса предусмотрены мягкие прокладки;

- принятые станки имеют шумовые характеристики по ГОСТ 12.2.107-85;

- контроль шумовых характеристик производится согласно

- ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ "Шум. Методы установления значений шумовых характеристик стационарных машин";

- скорость движения транспортных средств ограничена до 5 км/час;

- вентиляционные установки вынесены за пределы корпуса.

7.8 Освещение на рабочем месте

Условия зрительной работы оператора при работе на участке определяются следующими параметрами:

- минимальный размер объекта различения от 0,5 до 1мм;

- характеристика зрительной работы - средней точности;

- разряд зрительной работы - 4;

- контраст объекта различения с фоном - малый;

- характеристика фона - средний.

Освещение осуществляется дуговыми ртутными лампами ДРЛ, устанавливаемыми в светильники РСП-05. На пульте управления средства автоматизации освещенность - 400 лк. Согласно СНиП 23-05-95 норма общего освещения составляет Е= 200 лк. Коэффициент естественного освещения согласно СНиП 23-05-95 К= 2 %.

На рабочем месте установлено комбинированное освещение.

Кровля металлическая с оконными перекрытиями для повышения освещенности корпуса.

Местное освещение осуществляется лампами накаливания В 235-245-25. На производственном участке предусмотрено дежурное освещение, которое имеет самостоятельный источник питания и обеспечивает освещенность не менее 0,5 лк. Отношение максимальной освещенности к минимальной не превышает 1,15. Минимальная освещенность пола прохода не менее 0,5 лк при эвакуационном освещении. Система эвакуационного освещения питается от независимого источника питания. Лампы эвакуационного освещения устанавливаются над проходами и в местах выхода.

7.9 Пожарная безопасность

В соответствии с НПБ 105-03 помещение, в котором будет расположен участок, по пожаро- и взрывоопасности относится к категории первой степени огнестойкости, спроектировано из железобетона и кирпича с предельной огнестойкостью R 120 по СНиП 21-01-97.

В соответствии с требованиями пожарной безопасности по ССБТ ГОСТ 12.1.004-91 "Пожарная безопасность. Общие требования" предусмотрены следующие мероприятия:

- оборудование должно правильно эксплуатироваться и на участке должны поддерживаться чистота и порядок;

- проходы и проезды должны быть свободными;

- для защиты цепей от короткого замыкания используются плавкие предохранители;

- ветошь и обтирочный материал должны хранится в специально отведенных местах;

- первичные средства пожаротушения: ящики с песком, огнетушители ОУ-8, ОХП-10 должны размещаться в цехе в специально отведенных местах и окрашены в цвета соответственно ГОСТ 12.4.026-76;

- предусмотрена пожарная сигнализация кнопочного типа;

- на участке размещены карты-схемы с планом эвакуации и номерами телефонов ПЧ на случай пожара;

- в здании предусмотрены эвакуационные выходы:

ширина путей - 1 м, ширина дверей - 0,8 м, высота дверей - 2 м.

7.10 Охрана окружающей среды

Источником загрязнения является утечка масла из гидросистемы.

Для устранения этого недостатка предусмотрена установка гидростанций в поддон.

Для защиты окружающей среды предусмотрены следующие мероприятия:

- вышедший из строя инструмент отправляется на инструментальный склад, откуда часть его отправляется на восстановление, а другая вывозится на утилизацию;

- стружка, отфильтрованная от СОЖ, отгружается в специально отведенную тару и отправляется на участок брикетирования;

- забракованные детали отправляются на места складирования брака;

- отработанное масло отправляется на регенерацию и очистку от механических примесей;

- использованная ветошь складывается в специальную тару и отправляется на утилизацию;

- удаление паров СОЖ из воздуха рабочей зоны происходит с помощью вытяжной вентиляции с установленными фильтрами. Воздух, удаленный из помещения, отвечает требованиям ГОСТ 17.2.02-78 "Охрана природы. Атмосфера. Правила установления выбросов вредных веществ промышленных предприятий";

- отработанные СОЖ и промывные воды собирают в специальные емкости, откуда часть поступает на обезжиривание и восстановление СОЖ, а другая часть в систему нейтрализации, то есть на очищенную воду и нейтральные составляющие. Вода проходит систему очистки и в дальнейшем используется в замкнутой системе технического водоснабжения. Требования ГОСТ 17.1.3.13-86 "Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране поверхностных вод от загрязнения".

8. Научно-исследовательская работа

Исходные данные:

1) деталь - ступица ведомого диска сцепления;

2) материал - сталь 35 ГОСТ 1050-88;

3) заготовка - штамповка 14 квалитета;

4) тип производства - крупносерийный;

5) применяемое оборудование - станок агрегатный АБ 2637, токарный полуавтомат КСП 6-160, станок горизонтально-фрезерный ДФ 913-13, пресс чеканочный К 8340, станок вертикально-протяжной МП 7633-001-1, машина моечная М 486.

8.1 Выбор исследуемых поверхностей

Анализируя чертеж детали и технологический процесс ее изготовления, выбираем самые точные поверхности. К этим поверхностям следует отнести ширину шлицы 4F9 и наружную торцовую поверхность 6,9js9(±0,018).

Каждая поверхность рассматривается с точки зрения соотношения точностных и качественных характеристик в соответствии с нормативными зависимостями.

Таблица 8.1 Исследуемые виды поверхностей

Вид поверхностей	Размер поверхности и IT	Ra,мкм	ТРАСП	Нормативные положения характеристик
			ТБ,мкм	ТФ,мкм	Тпар, мкм	RАН,мкм	Траспн
1	2	3	4	5	6	7	8
ШлП		3,2	-	-		3	-
НТП	6,9js9(±0,018)	3,2	0,1	0,025		3,6	0,018

После анализа заданных и нормативных значений характеристик делаем вывод:

1) шероховатость и допуск расположения для НТП назначен верно;

2) шероховатость на ШлП назначена неверно, необходимо изменить Ra3,2 на Ra1,6.

8.2 Планы обработки исследуемых поверхностей и их уточнение. Этапы обработки детали

В соответствии с технологическим процессом изготовления детали для каждой поверхности выписывается действительный план ее обработки.

Таблица 8.2. Планы обработки исследуемых поверхностей

Вид поверхности	Действительные планы
	Размер перехода и IT	Ra,мкм	ТРАСП,мм	Тф, мм	i	Z,мм	Оборудование и его класс точности
1	2	3	4	5	6	7	8
ШлП		1,6	-	-	1		МП 7633-001-1 кл. Н
НТП	6,9js9(±0,018)	3,2	0,1	0,025	3		КСП 6-160 кл. Н

Уточненный и действительный планы обработки совпадают по характеристикам. Действительный план обработки следует считать рациональным.

На основании анализа уточненных и действительных планов обработки исследуемых поверхностей детали выявляются этапы ее обработки. Для каждого этапа обработки фиксируется точность обработки в квалитетах, точность формы и расположения, шероховатость, интервалы снимаемого припуска, оборудование и его точность.

Таблица 8.3. Этапы обработки детали

Этапы обработки	Вид поверхности	Интервалы размеров обрабатываемых поверхностей	Точность IT	Ra, мкм	ТРАСП,мм	ТФ, мм	Оборудование и его точность
1	2	3	4	5	6	7	8
Эч	НТП	55	9	3,2	0,1	0,025	КСП 6-160 кл. Н
Эчр, Эпч	ШлП	23…29	9	1,6	-	-	МП 7633-001-1

Установленные этапы обработки для каждого рассматриваемого вида поверхности сравниваются с нормативными этапами, приведенными в лекционных материалах. Сравнение производится по количеству этапов обработки, их характеристикам, по видам применяемого оборудования и его точности.

В результате сравнительного анализа могут быть сделаны следующие выводы:

1) при обработке ШлП следует добавить чистовой этап, так как должен быть достигнут 9 квалитет точности;

2) при обработке НТП невозможно получить 9 квалитет за 1 проход, необходимо назначить следующие этапы: Эчр, Эпч, Эч.

8.3 Перерасчет скорости резания и стойкости инструмента технологического процесса

Сверлильная операция.

Стойкость инструмента:

,

где Т_{м -} стойкость в минутах машинной работы станка, Т_м =50 мин [2, с. 114];

- коэффициент времени резания инструмента;

,

где L_рез - длина резания;

L_рх - длина рабочего хода.

Если >0,7, то можно принять Т_р=Т_м.

.

Т_р=Т_м=50 мин.

Скорость резания:

V= Vтабл.К 1К 2К 3.

где V_табл - табличная скорость резания, V_табл=26 м/мин [2, с. 115];

К 1 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала, К ₁=0,8 [2, с. 116];

К 2 - от стойкости и марки твердого сплава;

К 3 - от вида обработки, К ₃=1,0 [2, с. 117];

V - скорость резания по базовому технического процесса.

16,8= 260,8К 21,0.

К ₂=0,8, этому коэффициенту соответствует стойкость Т_р=200 мин. При этом скорость резания будет следующая:

V=260,80,81,0=16,6 м/мин.

Токарная операция.

Стойкость инструмента:

,

где Т_м =50 мин _- стойкость в минутах машинной работы станка, Т_м =100 мин [2, с. 26];

- коэффициент времени резания инструмента;

,

где L_рез - длина резания;

L_рх - длина рабочего хода.

Если >0,7, то можно принять Т_р=Т_м.

.

Т_р=100?2,33=233 мин.

Скорость резания:

V= Vтабл.К 1К 2К 3.

где V_табл - табличная скорость резания, V_{табл 1}=135 м/мин;

V_{табл 2}=135 м/мин;

V_{табл 3}=150 м/мин [2, с. 30];

К 1 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала, К ₁=0,75 [2, с. 32];

К 2 - от стойкости и марки твердого сплава;

К 3 - от вида обработки, К ₃=1,0 [2, с. 34];

V - скорость резания по базовому тех.процесса.

12,5= 1350,75К 21,0.

К ₂=0,12, этому коэффициенту соответствует стойкость Т_р= >1500 мин. При этом скорость резания будет следующая:

V₁=1350,750,121,0=12,15 м/мин.

1) 9,7= 1350,75К 21,0.

К ₂=0,09, этому коэффициенту соответствует стойкость Т_р= >1500 мин. При этом скорость резания будет следующая:

V₂=1350,750,091,0=9,11 м/мин.

2) 136,9= 1500,75К 21,0.

К ₂=1,2, этому коэффициенту соответствует стойкость Т_р=100 мин. При этом скорость резания будет следующая:

V₃=1500,751,21,0=135 м/мин.

Фрезерная операция.

Стойкость инструмента:

,

где К_ф - коэффициент, учитывающий количество инструментов в наладке, К_ф=1 [2, с. 87];

Т_{м -} стойкость в минутах машинной работы станка, Т_м =180 мин [2, с. 87];

- коэффициент времени резания инструмента;

,

где L_рез - длина резания;

L_рх - длина рабочего хода.

Если >0,7, то можно принять Т_р=Т_м.

.

мин.

Скорость резания:

V= Vтабл.К 1К 2К 3.

где V_табл - табличная скорость резания, V_табл=260 м/мин [2, с. 96];

К 1 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала, К ₁=1,15 [2, с. 96];

К 2 - от стойкости и марки твердого сплава;

К 3 - от вида обработки, К ₃=1,0 [2, с. 101];

V - скорость резания по базовому тех.процессу.

43,2= 2601,15К 21,0.

К ₂=0,14, этому коэффициенту соответствует стойкость Т_р=1000 мин. При этом скорость резания будет следующая:

V=2601,150,141,0=41,86 м/мин.

Резюме:

1. Протяжную операцию необходимо перенести в конец технологического процесса, так как на ней мы получаем 9 квалитет точности и она соответствует чистовому этапу.

2. Размер 6,9js9 нельзя получить за один проход, должны быть следующие этапы обработки: Эчр, Эпч, Эч.

3. Фрезерная операция осуществляется после токарной получистовой операции, таким образом нарушена этапность обработки детали.

9. Исследовательская часть

Проанализировав рынок автомобилей, мы сделали вывод, что автомобили зарубежных стран пользуются большим спросом по сравнению с российскими автомобилями. Это обусловлено тем, что зарубежные автомобили надежнее в эксплуатации. В свою очередь надежность достигается высоким качеством обработки составляющих деталей и узлов автомобиля.

На плакатах представлены узлы машин, в состав которых входят детали типа "ступица".

Чтобы достигнуть качества, обеспечивающего конкурентоспособность, необходимо ввести в обработку нашей ступицы этап повышенной точности - шлифование.

Рисунок 9 - Эскиз обработки этапа повышенной точности

Заключение

В процессе работы над дипломным проектом был спроектирован АУ обработки детали "ступица ведомого диска сцепления". Данный АУ обеспечивает заданную производительность и такт выпуска.

Спроектированный АУ отличается полной автоматизацией межоперационного транспортирования деталей.

Принятые конструкторские решения обоснованы техническими расчетами.

Разработанные станочные приспособления позволяют производить переналадку оборудования.

Планировка АУ обеспечивает его безопасную эксплуатацию при соблюдении правил по технике безопасности.

Данный АУ позволил снизить себестоимость продукции, уменьшить число работающих, высвободить производственные площади. Применение АУ позволит получить годовой экономический эффект в сумме 903000 рублей.

Список использованной литературы

1. Современные промышленные роботы: Каталог / Под ред. Ю.Г. Козырева. - М.; Машиностроение, 1984. -152 с., илл.

2. Режимы резания металлов: Справочник / под ред. Ю.В. Барановского М.: НИИТавтопром, 1995. - 456 с.

3. Краткий справочник металлиста. Справочник / под ред. А.Н. Малова, М.; Машиностроение, 1972. - 607 с., илл.

4. Марков Н.Н., Ганевский Г.М. "Конструкция, расчет и эксплуатация контрольно-измерительных инструментов и приборов". - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1993. - 416 с., илл.

5. Справочник технолога-машиностроителя. Справочник / под ред. А.Н. Малова, т.1,2, М.; Машиностроение, 1972.

6. Методические указания по выполнению организационно-экономической части в дипломных проектах. ННПИ; Сост. В.И. Вихорев, Н. Новгород, 1991. - 45 с.

7. Методические указания по выполнению расчетной части раздела "Охрана труда" в дипломных проектах для студентов всех специальностей и форм обучения - Горький: ГПИ им. А.А. Жданова, 1984. - 47 с.

8. Методические рекомендации к выполнению дипломных проектов по специальности 1201 "Технология машиностроения" Н. Новгород, 1994. - 33 с.

9. Г.Н. Мельников, В.П. Вороненко "Проектирование механосборочных цехов": - М.: Машиностроение, 1990. - 352 с., илл.

10. Н.А. Нефедов, К.А. Осипов "Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту" - М.: Машиностроение, 1969. - 336 с.

11. Обработка металлов резанием. Справочник / под ред. А.А. Панова, М.; Машиностроение, 1988. - 736 с., илл.

12. Промышленные роботы в машиностроении. Альбом схем и чертежей / под ред. Ю.М. Соломенцева, М.; Машиностроение, 1987. - 140 с., илл.

13. Справочно-методическое пособие для выполнения курсовой работы по ВСиТИ. ГПИ; Сост. А.Н. Спасский, Т.М. Ионова, Горький, 1987. - 51 с.

14. Методические указания к выполнению индивидуальных работ по курсу "Основы технологии ГАП". НГТУ; Сост. В.И. Котельников, Н. Новгород, 1995. - 20 с.

Размещено на Allbest.ru