|
2) Закалка + низкий отпуск
(m = 0,102 * 10-3 кг;
J 2 = 0,0285 кг/м3
3) Закалка + высокий отпуск + лазерное борирование
(m = 0,057 * 10-3 кг;
J 3 = 0,016 кг/м3
4) Закалка + низкий отпуск + лазерное борирование
(m = 0,023 * 10-3 кг;
J 4 = 0,0064 кг/м3
Результаты исследований изобразим графически на схеме износостойкости
покрытий и занесём в таблицу 3.1:
Таблица 3.1. Износостойкость покрытия
|№ п.п |Термообработка стали 40Х |Масса изношенной |Интенсивность |
| | |поверхности (m * |износа Jg, кг/м3 |
| | |10-3 кг | |
|1 |Закалка + высокий отпуск |0,212 |0,059 |
|2 |Закалка + низкий отпуск |0,102 |0,0285 |
|3 |Закалка + высокий отпуск +|0,057 |0,016 |
| |лазерное борирование | | |
|4 |Закалка + низкий отпуск + |0,023 |0,0064 |
| |лазерное борирование | | |
Вывод
После проверки образцов из стали 40Х с разной термообработкой на
износостойкость, получили максимальный результат при закалке с низким
отпуском и лазерном борировании, где интенсивность износа составляет
Jg = 0,0064 кг/м3.
.
4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Введение
Эффективность производства, его технический прогресс, качество
выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития
производства нового оборудования, машин, станков, аппаратов, от всемирного
внедрения методов технико-экономического развития и анализа, обеспечивающих
решение технических вопросов и экономическую эффективность технологических
разработок.
Ускорение НТП в машиностроении требует скорейшего внедрения новых
методов упрочнения рабочих поверхностей инструмента, технологической
оснастки, деталей и механизмов, работающих с большими нагрузками.
Необходим постоянный научный поиск новых и доработка и
усовершенствование уже испытанных методов нанесения защитных и упрочняющих
покрытий, которые при незначительно увеличивающейся стоимости инструмента,
приспособления и т.д., дают немалый экономический эффект, вследствие
многократного увеличения срока службы.
4.1. Анализ технологичности конструкции детали «Кулачёк»
Технологическиё анализ конструкции детали обеспечивает улучшение
технико-экономических показателей разрабатываемого технологического
процесса.
Основные задачи, решаемые при анализе технологичности конструкции
обрабатываемой детали сводятся к возможному уменьшению трудоёмкости и
металлоёмкости, возможности обработки высокопроизводительными методами, что
позволяет снизить себестоимость её изготовления без ущерба для служебного
назначения.
Качественные оценки технологичности конструкции:
1) Форма, точность размеров и шероховатость поверхности, с точки
зрения выбора метода получения заготовки и назначения
поверхностей, подлежащих обработке резанием.
Используя штампованную заготовку, форма которой будет приближена к
форме готовой детали, можно увеличить коэффициент использования
металла.
2) Форма, точность размеров и шероховатость поверхности,
подлежащих обработке резанием, с точки зрения возможности
применения простых и производительных схем обработки.
Кулачок по наружному профилю имеет сложную конструкцию. Поэтому
необходимо применение специальных станков: копировально – фрезерного или
фрезерного станка с числовым программным управлением.
3) Целесообразность термической обработки для получения
требуемых прочностных характеристик детали.
Деталь в процессе эксплуатации работает на истирание по профилю и
внутреннему диаметру ( 60Н7, по этому рабочие поверхности можно подвергнуть
цементации с последующей закалкой 57 .. 63 HRC ТВЧ.
Определение типа производства
Годовая производственная программа N = 1000 штук в год, масса детали
составляет 2,7 кг. Согласно рекомендациям [11] устанавливаем серийный тип
производства.
В таком производстве изготовление деталей осуществляется партиями,
запускаемыми в производство одновременно. Это обеспечивает повторяемость
операций и возможность широкого использования специализированного и
специального оборудования, оснастки.
Величина партии деталей определяется
[pic],
где t – число дней, на которые необходимо иметь запас деталей на
складе при 5 – дневной 2-х сменной рабочей недели для обеспечения
непрерывной сборки;
[pic] - число рабочих дней в году.
t = 8 – 10 дней [11] [pic] = 253 дня [11]
[pic],
Выбор способа получения заготовки. Для условий серийного производства
выбираем в качестве заготовки штамповку на горизонтально кованой машине II
класса точности. [1]
Рассчитаем массу заготовки
mз = ? * vз, где
? = 7,814 г/см3 – плотность металла [7]
vз – Объём заготовки, см3
vз = 3,14 * 8,02 * 2,6 + 3,14 * 6,052 * 0,6 – 3,14 * 2,82 *3,2 = 512,7
см3
mз = ? * vз = 7,8 * 512,7 = 3998 гр = 3,998 кг
Коэффициент использования металла
Ким = mд / mз = 2,7 / 3,998 = 0,675
Себестоимость заготовки
Sзаг = (С / 1000 * mз * Кт * Кс * Кв * Км * Кп) – (mз - mд) * Sотк /
1000, руб [5]
Ci = 18900 руб/т стоимость 1 т заготовки [5]
Sотх = 1788 руб/т стоимость 1 т отходов
Кт, Кс, Кв, Км, Кп – коэффициенты, зависящие от класса точности,
группы сложности, массы, марки материала и объёма производства заготовки.
Кт = 1; Кс = 0,87; Кв = 1,14; Км = 1,18; Кп = 1
[pic]
Рис. 4.1 Эскиз штамповки
Sзаг = (18900/1000 * 3,998 * 1 * 0,87 * 1,14 * 1,18 * 1,0) – (3,998 – 2,7)
* 1788/1000 = 86,2
Маршрутный технологический процесс
000 Заготовительная
Штамповка на ГКМ и зачистка от окалины
005 Карусельно – фрезерная
1 переход фрезеровать торец бобышки (130
010 Токарная
А Установить в 3-х кулачковый патрон
1 переход подрезать торец начерно
2 переход подрезать торец начисто
3 переход расточить начерно
4 переход расточить начисто
5 переход снять фаску 1 х 450
015 Сверлильная
А Установить в приспособление
1 переход снять фаску 1 х 450
017 Сверлильная
1 переход центровать 4 отверстия
2 переход сверлить и снять фаску
3 переход нарезать резьбу М8-6q в 4 отверстиях
020 Копировально – фрезерная
А Установить на жёсткую оправку (60Н7
1 переход фрезеровать наружный контур
025 Слесарная доводка профиля Ra = 0,8 мкм
Расчёт припуска +0,030
Поверхность (60Н7
Отверстие обрабатывается черновым растачиванием Н9 + 0,074
Отверстие обрабатывается чистовым растачиванием Н7 + 0,030
Точность заготовки +1,2 - 0,7 [10]
Припуск рассчитываем аналитическим методом [10]
[pic]
[pic] - высота микронеровностей, оставшихся после выполнения
предыдущего перехода, мкм
[pic] - дефектный слой после предыдущего перехода, мкм
[pic] - суммарное значение пространственных отклонений после
предыдущего перехода, мкм
[pic] - погрешность установки на выполняемом переходе, мкм
Черновое растачивание
[pic] = 150 мккм; [pic] = 200 мкм;
[pic] = [pic], [pic] = 300 мкм [10]
[pic] - погрешность смещения отверстия, мкм
[pic] - эксцентриситет отверстия, мкм
[pic] = 450 мкм; [pic] = 500 мкм; [10]
[pic] = [pic]=675 мкм
Lt, min = 21150 + 200 + [pic]=2 * 1090 мкм = 2180 = 2,2 мм
Чистовое растачивание
[pic] = 50 мккм; [pic] = 50 мкм; [10]
[pic] = 0,06 *[pic] = 0,06 * 675 = 40 мкм
[pic] = 300 мкм [10]
Lt, min = 2150 + 50 + [pic]=2 * 402 мкм = 804 мкм = 0,8 мм
Таблица 4.1. Межоперационные размеры
|Техноло|Элементы |Расчёт|Допус|Расчётн|Предельные|Прицельные |
|г. |припуска, мкм |ный |к, мм|ый |размеры, |рипуска, мм|
|переход| |припус| |размер,|мм | |
|ы | |к, мм | |мм | | |
|005карусельно-фрез|330000 |10 |3,16 |1,48 |2 |1 |1 |
|ерный 621 М | | | | | | | |
|010 |315000 |4,5 |3,0 |1,16 |2 |1 |1 |
|токарно-револьверн| | | | | | | |
|ый | | | | | | | |
|015 сверлильный |230000 |11 |1,42 |1,92 |2 |1 |1 |
|2Г175 | | | | | | | |
|020 |360000 |7,5 |2,7 |2,17 |2 |1 |1 |
|копировально-фрезе| | | | | | | |
|рный 6М13К | | | | | | | |
Оперативное время рассчитывается по формуле:
[pic], [pic]
где [pic]- сумма основного времени m- переходов, минуты;
[pic]- сумма вспомогательного времени m- переходов, минуты.
Тогда, оперативное время на операциях потока:
005 карусельно-фрезерная [pic]мин;
010 токарная [pic]мин;
015 сверлильная [pic]мин;
020 копировально-фрезерная [pic]мин.
Штучное время определяется по формуле:
[pic] [pic]
где а- процент перерывов на техническое и организационное обслуживание
рабочего места, на отдых и личные надобности рабочего.
Тогда, штучное время на операциях потока:
005 карусельно-фрезерная [pic] мин;
010 токарная [pic]мин;
015 сверлильная [pic]мин;
005 копировально-фрезерная [pic]мин.
Штучно- калькуляционное время рассчитывается по формуле:
[pic] [pic]
где [pic]- подготовительно- заключительное время, мин.;
П- размер партии деталей, который определяется по формуле:
[pic][pic]
где [pic]- число дней, на которое нужно иметь запас деталей на складе, для
легких деталей [pic]=5 дней.
Тогда, штучно-калькуляционное время на операциях потока:
005 карусельно-фрезерная [pic]мин;
010 токарная [pic]мин;
015 сверлильная [pic]мин;
005 копировально-фрезерная [pic]мин.
Норма выработки за смену определяется по формуле:
[pic] [pic]
Тогда, норма выработки на операциях потока:
005 карусельно-фрезерная [pic]шт.
010 токарная [pic]шт.
015 сверлильная [pic]шт.
005 копировально-фрезерная [pic]шт.
Длительность технологического цикла при последовательно- параллельном
виде движения предметов труда рассчитывается по формуле:
[pic][pic]
где [pic][pic]- время совмещения между смежными операциями потока:
[pic], [pic]
где [pic]- время наиболее короткой из двух смежных операций;
n- размер партии деталей;
p- размер передаточной партии деталей.
Длительность операционного цикла определяется по формуле:
[pic] [pic]
Тогда операционное время на операциях потока:
005 карусельно-фрезерная [pic]мин;
010 токарная [pic]мин;
015 сверлильная [pic]мин;
020 зубофрезерная [pic]мин;
5.2. Расчет себестоимости изготовления детали
Себестоимость продукции слагается из затрат по следующим статьям
калькуляции:
1) сырье и материалы за вычетом отходов:
[pic][pic]
где [pic]- норма расхода материала на одну деталь, [pic]= 4,0 кг;
принимаем ее равной массе заготовки;
[pic]- масса детали, [pic]=2,7 кг;
[pic]- стоимость одного килограмма материала, [pic]= 18,9 руб.;
[pic]- стоимость одного килограмма реализуемых отходов,
[pic]=1,8 руб.
2) вспомогательные материалы [pic]- нет.
3) энергия на технологические нужды:
[pic][pic]
где [pic]М- количество машин;
[pic]- мощность электродвигателя, кВт (берется из таблицы 3.3);
[pic]- коэффициент загрузки электродвигателя по мощности;
[pic]- коэффициент одновременности работы машин;
[pic]- цена 1 кВт, [pic]= 1,13 руб;
[pic]- машинное время выполнения операций потока, часы.
4) заработная плата производственных рабочих, включая дополнительную
заработную плату и отчисления на социальные нужды - [pic]
Основная заработная плата рабочих определяется по формуле:
[pic][pic]
где [pic]- норма обслуживания машин по каждой профессии основных
производственных рабочих;
М- число машин для каждой профессии основных производственных
рабочих;
[pic]- коэффициент, учитывающий средний процент премии, [pic]=1,5;
[pic]- часовая тарифная ставка рабочих i-ой профессии,
[pic]фрезеровщика 5-го разряда = 19,3 руб.;
[pic]токаря 4-го разряда = 17,45 руб.;
[pic]сверлильщика 4 разряда= 17,2 руб.;
[pic]зубофрезеровщика 5 разряда= 19,5 руб.
[pic]- штучное время выполнения каждой операции, часы.
Дополнительная заработная плата:
[pic] [pic]
Отчисления на социальные нужды:
[pic]
Таким образом, заработная плата производственных рабочих равна:
[pic]
5) амортизация оборудования и зданий [pic] рассчитывается по формуле:
[pic]
где [pic]- амортизация оборудования, руб.;
[pic]- амортизация зданий, руб.
[pic]
где [pic]- годовая норма амортизации на полное восстановление i-го
оборудования, [pic]=14%;
[pic]- цена единицы i-го оборудования, руб. (берется из таблицы 3.3).
Найденная сумма амортизационных отчислений рассчитана на год, поэтому
необходимо пересчитать ее на срок выполнения заказа – 20 дней:
[pic]
Тогда на одну деталь:
[pic]
[pic]
где [pic]- годовая норма амортизации на полное восстановление зданий,
[pic]=5%;
[pic]- цена одного квадратного метра производственной площади, руб.
[pic]=4200 руб.
[pic]- площадь производственного здания, квадратные метры;
[pic]
где l- длина машины, метры, (берется из таблицы 3.3);
H - ширина машины, метры (берется из таблицы 3.3);
a - проходы по длине, H=2 метра;
h – проходы по ширине, h= 1 метр;
[pic]-коэффициент, учитывающий места хранения полуфабрикатов и
тары, [pic]= 1,15.
Найденная сумма амортизационных отчислений рассчитана на год, поэтому
необходимо пересчитать ее на срок выполнения заказа – 20 дней:
[pic]
Тогда на одну деталь:
[pic]
Тогда амортизация оборудования и зданий:
[pic]
6) ремонт и содержание оборудования - [pic].
[pic]
Тогда на одну деталь: [pic]
7) цеховые расходы - [pic].
[pic]
8) общефабричные расходы - [pic].
[pic]
Полная себестоимость детали, складывающаяся из рассчитанных выше
затрат по статьям калькуляции, представлена в таблице 5.4.
Таблица 5.4. Полная себестоимость продукции
|Статья калькуляции |На единицу |На весь объем|
| |продукции | |
|1. Сырье и основные материалы |73,26 |73260 |
|2. Энергия на технологические нужды |3,09 |3090 |
|3. Заработная плата |21,48 |21480 |
|4. Амортизация оборудования и зданий |10,06 |10060 |
|5. Ремонт и содержание оборудования |12,5 |12500 |
|6. Цеховые расходы |20,13 |20130 |
|7. Общефабричные расходы |6,71 |6710 |
|Итого: полная себестоимость продукции |147,23 |147230 |
Таким образом, полная себестоимость продукции, рассчитанная по
статьям калькуляции, равна 147,23 рублей.
5.3. Технико-экономические показатели потока
Технико-экономические показатели потока и формулы их расчета
представлены в таблице 5.5.
Удельные капитальные затраты на единицу продукции, [pic]
рассчитывается по формуле:
[pic]
Съем продукции с 1 [pic] производственной площади, [pic]рассчитывается
по формуле:
[pic]
Таблица 5.5.
Технико-экономические показатели потока
|Наименование показателя |Ед.изм. |Значение |
|1. Объем заказа, [pic] |дет. |1000 |
|2. Количество машин, М |штук |4 |
|3. Удельные капитальные затраты на единицу |руб./дет. |1453,7 |
|продукции, [pic] | | |
|4. Съем продукции с 1 [pic] производственной |Дет/[pic] |20,6 |
|площади, [pic] | | |
|5. Себестоимость единицы продукции по статьям |Руб/дет. |147,23 |
|калькуляции [pic] | | |
|6. Прибыль на единицу продукции, [pic] |Руб. |22,07 |
|7. Цена единицы продукции, [pic] |Руб. |169,3 |
|8. Объем реализации, [pic] |Руб. |169300 |
|9. Срок окупаемости капитальных вложений, |лет |6,5 |
|[pic] | | |
|10. Фактический коэффициент экономической | |0,16 |
|эффективности капитальных вложений, [pic] | | |
Прибыль на единицу продукции, [pic]определяется из заданного уровня
рентабельности продукции [pic]=15 % по формуле:
[pic]
Цена одной детали, [pic] будет равна:
[pic]=147,23+22,08=169,3 руб.
Объем реализации, [pic]определяется по формуле:
[pic]
Срок окупаемости капитальных вложений, [pic]определяется по формуле:
[pic]
Фактический коэффициент экономической эффективности капитальных
вложений, [pic]определяется по формуле:
[pic]
Вывод
В экономической части дипломного проекта были рассчитаны основные
параметры прерывного потока, позволяющие наилучшим образом организовать
производство и труд:
. такт запуска детали в минутах [pic]=9,6 мин;
. расчетное и принятое количество рабочих, с учетом частичного
совмещения операций на потоке;
. коэффициенты загрузки рабочих и оборудования;
. оперативное, штучное, штучно-калькуляционное время выполнения операций
потока;
. нормы выработки на каждой операции потока;
. длительность производственного цикла изготовления детали при
последовательно-параллельном виде движения предметов труда.
Себестоимость изготовления детали, рассчитанная по статьям
калькуляции, равна 147,23 руб. Цена единицы продукции, рассчитанная из
заданного уровня рентабельности продукции, равна 169,3 рублей.
Технико-экономические показатели работы потока свидетельствуют
о достаточной эффективности его работы: срок окупаемости капитальных
вложений 6,5 лет, фактический коэффициент экономической эффективности
капитальных вложений, [pic]=0,16.
6. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Введение
Безопасность жизнедеятельности – это комплекс мероприятий по
обеспечению по обеспечению безопасности жизненной деятельности человека в
условиях производства. Охрана труда, является важнейшим разделом в
безопасности жизнедеятельности. Охрана труда- это система законодательных
актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических
и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих
безопасность, сохранение здоровья и работоспособность человека в процессе
труда.
В данном дипломном проекте разрабатывается технологический процесс
изготовления детали «Кулачёк» главного вала на четырёх станках:
1) Карусельно-фрезерный 621М
2) Токарно-револьверный 1416
3) Сверлильный 2Г175
4) Копировально-фрезерный 6М13К
При работе на станках рабочие будут подвергаться различным опасным и
вредным факторам. Так как эти факторы непосредственно влияют на
безопасность жизнедеятельности изготовления детали в данном дипломном
проекте разрабатывается ряд мероприятий по предотвращению их вредного
воздействия, даны рекомендации по правильному использованию и организации
производства. К категории 11б относятся работы с интенсивностью
энергозатрат 151-200 кал/2 (175-232 Вт), а также связанные с постоянной
ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий стоя или сидя и требующие
определённого физического напряжения.
Таблица 6.1. Вредности и опасности проектируемого производства
|Наименование |Вредности, если имеют место отклонения от |Опасности |
|технологической |норм | |
|операции станка | | |
|Повышенная |Органы дыхания, кожный|Бронхит, астма, аллергия, |
|запыленность |покров, слизистая |дерматическая аллергия, |
| |оболочка |конъюнктивит |
|Токсичные пары, газы, |Органы дыхания, кожный|Отравление, опухоли кожи, |
|пыль |покров, слизистая |ожоги, дерматит |
| |оболочка | |
|Перенагревание |Весь организм |Тепловой удар |
|Недостаточная |Органы зрения |Ослабление зрения |
|освещенность | | |
|Наличие |Органы дыхания, кожный|Заболевания органов |
|микроорганизмов и |покров, |дыхания и др., аллергия, |
|бактерий | |язвы и др. |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
|
