Міністерство освіти Республіки Білорусь
Білоруська державна політехнічна академія
Кафедра "Основи машинобудівного виробництва та професійне навчання"
дипломний проект
Розробити технологічний процес механічної обробки деталі трактора МТЗ і методичне забезпечення теми предмета «Трудове навчання» у. загальноосвітній середній школі.
Пояснювальна записка
03.01.309317.118.ПЗ
Дипломний проект допущений до захисту перед Державною екзаменаційною комісією
Завідувач кафедрою В.І. Молочко
2001
ЗМІСТ
ВСТУП
1. ПЕДАГОГІЧНА ЧАСТИНА
1.1. Дидактичний аналіз теми уроку
1.2. Знання та вміння, що формуються при вивченні теми
1.3. Логічна структура навчального матеріалу теми
1.4. Обгрунтування форм, методів і засобів навчання
1.5. Розробка технології навчання
1.5.1. План уроку
1.5.2. Технологічна карта уроку
2. ІНЖЕНЕРНА ЧАСТИНА
2.1. Призначення та умови роботи деталі
2.2. Аналіз технологічності конструкції деталі
2.3. Визначення типу виробництва
2.4. Вибір і економічне обгрунтування методу отримання заготовки
2.5. Вибір технологічних баз
2.6. Розробка технологічного маршруту обробки деталі
2.7. Розробка технологічних операцій
2.7.1. Вибір моделей устаткування
2.7.2. Вибір технологічної оснастки
2.7.3. Розрахунок припусків
2.7.4. Розрахунок режимів різання
2.7.5. Розрахунок технічних норм часу
2.7.6. Визначення завантаження обладнання
3. ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА
3.1. Розрахунок собівартості виготовлення деталі при річній програмі випуску 150000 шт
3.2. Визначення економічної доцільності виготовлення деталі за розробленим технологічним процесом
4. ОХОРОНА ПРАЦІ
4.1. Виробнича санітарія, техніка безпеки на ділянці
4.2. Визначення протипожежних заходів на ділянці
ВИСНОВОК ................................................. ...........................................
ЛІТЕРАТУРА ................................................. .............................................
ДОДАТОК ................................................. ...........................................
ВСТУП
Метою даного дипломного проекту є удосконалення базового технологічного процесу механічної обробки деталі "Шестірня ведена" трактора МТЗ - 50 і розробка методичного забезпечення теми "Обробка циліндричних і конічних поверхонь" предмета "Трудове навчання". За педагогічної частини дипломного проекту необхідно розробити урок із застосуванням активних форм, методів і засобів навчання, а також дати обгрунтування їх застосування. Опрацювати навчальний матеріал теми і скласти структурологіческую схему матеріалу. Розробити методику викладання даної теми, а саме: технологічну карту уроку і план уроку. Також необхідно розробити засоби навчання необхідні для здійснення навчального процесу.
За інженерної частини дипломного проекту необхідно ввести зміни у вже наявний базовий техпроцес, тобто застосувати більш прогресуючі методи обробки та обгрунтувати їх застосування. Необхідно розрахувати режими різання, технологічні норми часу і коефіцієнт завантаження кожного верстата. В економічному розділі необхідно зробити розрахунок собівартості виготовлення деталі, а також визначити економічну доцільність виготовлення деталі за розробленим технологічним процесом. У розділі "Охорона праці" необхідно виявити тимчасові виробничі фактори і запропонувати заходи щодо їх ліквідації, а також розробити техніку безпеки на ділянці виготовлення деталі та протипожежні заходи. Вихідними даними для розробки дипломного проекту є річна програма
N = 150000 шт., Креслення деталі і базовий техпроцес.
1. ПЕДАГОГІЧНА ЧАСТИНА
1.1. Дидактичний аналіз теми уроку
Згідно шкільної програми предмет "Трудове навчання" вивчається в 5-9 класах. Програми складаються з наступних розділів:
технологія обробки деревини;
технологія обробки металу;
побутові ремонтні роботи.
На їх вивчення у кожному класі відводиться 68 годин на рік. Технологія обробки металів - один з найбільш традиційних розділів програми трудового навчання в середній школі. Роботи по металу не вимагають особливо великих приміщень і спеціальних умов, як правило обладнання для металообробки забезпечується діючою системою постачання шкіл. На вивчення розділу "Обробка металів" курсу середньої школи за 9 клас передбачено програмою 24 години. З них 10 годин відводиться на формування знань, умінь і навичок при роботі на токарно-гвинторізних верстатах ТВ-6. Для вивчення пропонуються наступні теми:
1. "Точність обробки і якість поверхні" - 2 год.
2. "Основні відомості про процес різання" - 2 год.
3. "Механічна подача супорта токарно-гвинторізного верстата ТВ-6" - 2 год.
4. "Обробка циліндричних і конічних поверхонь" - 4ч.
З перерахованих вище тим видно, що вивчення даного підрозділу йде від простого до складного, від теорії до практики. Згідно календарно-тематичного плану тема "Обробка циліндричних і конічних поверхонь" вивчається в третій чверті на 5 - друга заняттях. Перше заняття проводиться у формі комбінованого уроку з вивченням теоретичних і практичних знань і умінь з матеріалу даної теми. Друге заняття - практичне, пов'язане з виконанням комплексної роботи (виготовлення пробійника). Найбільшу складність при вивченні матеріалу даної теми в учнів викликає переналагодження верстата на оброблення конічної поверхні, в той час як основний матеріал є повторенням раніше вивченого в 7-му і 8-му класах. Знання, отримані на уроках: фізики ("Властивості твердих тіл"), креслення ("Тіла обертання", "Ухили і конусность"), математика ("Геометричне тіло") потрібно застосувати при вивченні даної теми.
Виконання учнями практичних робіт сприяє формуванню технічного мислення і навичок роботи з технічною документацією.
1.2. Знання та вміння формуються при вивченні теми
При плануванні уроку були висунуті наступні дидактичні цілі:
- Сформувати знання з теми "Обробка циліндричних і конічних поверхонь".
- Сформувати початкові вміння з виконання даних операцій токарної обробки.
- Розвивати технічне мислення.
На підставі вищевикладених дидактичних цілей необхідно сформувати такі вміння: управління верстатом, здійснення налагодження верстата на обробку циліндричних і конічних поверхонь, користуватися вимірювальним інструментом. При проведенні вступного інструктажу на етапі актуалізації колишніх знань по темі "Механічна подача супорта токарно-
гвинторізного верстата "учні закріплюють знання про будову механізмів, що забезпечують дану подачу: гітари, коробки подач, зубчастих передач фартуха. При вивченні нового матеріалу в учнів формуються знання з налагодження верстата: кріплення заготовки, установка ріжучого інструменту, установка режимів різання. Учні також вивчають способи обробки конічної поверхні, а також особливості налагодження верстата на дану операцію. Протягом поточного інструктажу - самостійної роботи учнів формуються вміння роботи з технічною документацією, а саме з інструкційно-технологічними картами. У результаті виконання практичної роботи в учнів формуються вміння виконувати наладку верстата, вести обробку з використанням як ручний, так і механічної подачі, користуватися вимірювальним інструментом, здійснювати перехід від однієї обробки на іншу, дотримуючись технології її виконання. Також виховуються почуття відповідальності та самоконтролю за якість виконання завдання. При вивченні тем, пов'язаних з механічною обробкою металу, у учнів розвивається технічної мислення, навички роботи з технічною документацією, що в деякому роді може бути професійною орієнтацією при виборі майбутньої професії.
1.3. Логічна структура навчального матеріалу теми
Вивчення та аналіз навчальної літератури - один з видів діяльності викладача при підготовці до занять з предмету. Успішність цієї діяльності багато в чому визначається його вмінням виділити логічну структуру навчального матеріалу.
Під логічною структурою навчального матеріалу розуміють "... систему внутрішніх зв'язків між поняттями і судженнями, що входять в даний відрізок матеріалу". При поурочному плануванні об'єктом вивчення є лише локальні структури, які розглядають систему внутрішніх зв'язків між поняттями і судженнями, що входять у відносно невеликі фрагменти навчального матеріалу, обмежені змістом всього уроку або його частини. Вивчення структури навчального матеріалу та її аналіз на основі тільки простого перерахування понять, які входять в тему, неможливий. Тому виникає необхідність побудови моделі, що відбиває у наочній формі цікавлять викладача властивості навчального матеріалу: послідовність, підпорядкованість і підпорядкованість понять, які входять в матеріал, їх несуперечливість та закономірність зв'язку між ними. Подібні зображення логічної структури навчального матеріалу називаються структурно-логічними схемами. При їх створенні необхідно дотримуватися таких правил:
- У кожну вершину графа (система відрізків, що з'єднують задані точки, які називаються вершинами) слід поміщати тільки одне поняття;
- Ребра, що з'єднують вершини, не повинні перетинатися;
- Відносини підпорядкування між поняттями вказуються напрямком стрілки на ребрі графа;
- Рівнозначні вершини графа, що містять супідрядні поняття, слід розташовувати на одній лінії, підлеглі опускають на щабель нижче.
Побудова структурно-логічної схеми.
Починається побудова з понятійного аналізу навчального матеріалу і виділення вихідних понять. Серед них можуть бути нові та вже відомі для учнів поняття.
Засвоювані поняття можуть бути основними (опорними) і допоміжними, розкривають або деталізують основні поняття. На підставі вищевикладеного була побудована структурно-логічна схема на тему "Обробка конічних і циліндричних поверхонь". Побудова структурно-логічних схем являє собою один із прийомів відбору і систематизації навчального матеріалу, який реалізує принципи науковості, систематичності і послідовності навчання, доступності та наочності. Так, при систематизації і закріплення знань учнів або самостійно, або за допомогою викладача можуть скласти наочну "картину" нових знань.
1.4. Обгрунтування форми методів і засобів навчання
Основною формою організації навчальної роботи учнів є урок. Для найбільш якісного вивчення матеріалу теми був обраний комбінований, тому що це найбільш ефективний і поширений вид уроку, в ході якого вчитель повторює з учнями раніше пройдений матеріал, повідомляє і закріплює нові знання. Комбінований урок був побудований за такою схемою:
- Повторення пройденого навчального матеріалу;
- Повідомлення нових знань з теми уроку;
- Закріплення викладеного матеріалу програми;
- Завдання на будинок.
Кожен елемент відіграє певну роль і переслідує конкретну мету.
Розглянемо етапи уроку по мірі використання методів і засобів навчання.
Для реалізації організаційної частини уроку був використаний словесний метод навчання - бесіда, тому що основною метою даного етапу є підготовка учнів до уроку і вивчення нової теми.
Вступний інструктаж складається з декількох частин. Актуалізація колишніх знань учнів по темі "Механічна подача супорта токарно-гвинторізного верстата ТВ-6" здійснюється шляхом застосування словесних методів навчання - бесіди з елементами дискусії, тому що метою даної частини вступного інструктажу є повторення колишніх знань і плавний перехід до вивчення нового матеріалу теми. Вчитель задає класу теоретичні питання, на які учні повинні відповідати, супроводжуючи відповідь демонстрацією окремих вузлів і механізмів ТВ-6. На другому етапі вступного інструктажу при викладенні нового матеріалу теми "Обробка циліндричної та конічної поверхні" застосовуємо групу методів навчання - словесні, наочні і практичні. Виклад нового матеріалу йде у формі бесіди з класом, яка супроводжується застосуванням технічних засобів навчання - графопроектора. Комплект транспарантів (Транспарант № 1 - № 6) у певній послідовності пропонується увазі учнів, що дозволяє вчителю заощадити навчальний час і зосередити увагу учнів на більш складних елементах матеріалу. Демонстрація транспарантів № 2 ("Схема обробки циліндричної поверхні"), № 3 ("Таблиця режимів роботи верстата"), № 4 ("Методи обробки конуса") супроводжується показом трудових прийомів вчителем для ширшого доступу та докладного вивчення даних операцій. Третій етап вступного інструктажу - закріплення нового матеріалу. На даному етапі йде обговорення майбутньої практичної роботи учнів з інструкційно-технологічним картам: карта № 1 ("Обточування заготовки за один прохід"), карта № 2 ("Обробка конічної поверхні"). Метою даного етапу є закріплення теоретичних знань нового матеріалу за допомогою вивчення технічної документації. Так як дана робота проходить у формі діалогу, то застосовуємо метод бесіди.
Основною частиною поточного інструктажу є закріплення знань і умінь шляхом виконання практичної роботи. На даному етапі вчитель контролює роботу учнів: стежить за дотриманням ТБ; контролює дотримання технології, стежить за самостійністю виконання завдання. Робота здійснюється згідно інструкційно-технологічним картам № 1 і № 2 на верстаті ТВ-6. Білоруська державна політехнічна академія
Кафедра "Основи машинобудівного виробництва та професійне навчання"
дипломний проект
Розробити технологічний процес механічної обробки деталі трактора МТЗ і методичне забезпечення теми предмета «Трудове навчання» у. загальноосвітній середній школі.
Пояснювальна записка
03.01.309317.118.ПЗ
| Проект виконав | С.П. Дегтярік |
| Консультанти: | |
| з технологічної частини | С.С. Данільчік |
| з педагогічної частини | С.С. Данільчік |
| з охорони праці | Т.М. Кисельова |
| з економічної частини | Л.С. Ячник |
| Керівник | С.С. Данільчік |
| Нормоконтроль | А.Ф. Горбацевіч |
Завідувач кафедрою В.І. Молочко
2001
ЗМІСТ
ВСТУП
1. ПЕДАГОГІЧНА ЧАСТИНА
1.1. Дидактичний аналіз теми уроку
1.2. Знання та вміння, що формуються при вивченні теми
1.3. Логічна структура навчального матеріалу теми
1.4. Обгрунтування форм, методів і засобів навчання
1.5. Розробка технології навчання
1.5.1. План уроку
1.5.2. Технологічна карта уроку
2. ІНЖЕНЕРНА ЧАСТИНА
2.1. Призначення та умови роботи деталі
2.2. Аналіз технологічності конструкції деталі
2.3. Визначення типу виробництва
2.4. Вибір і економічне обгрунтування методу отримання заготовки
2.5. Вибір технологічних баз
2.6. Розробка технологічного маршруту обробки деталі
2.7. Розробка технологічних операцій
2.7.1. Вибір моделей устаткування
2.7.2. Вибір технологічної оснастки
2.7.3. Розрахунок припусків
2.7.4. Розрахунок режимів різання
2.7.5. Розрахунок технічних норм часу
2.7.6. Визначення завантаження обладнання
3. ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА
3.1. Розрахунок собівартості виготовлення деталі при річній програмі випуску 150000 шт
3.2. Визначення економічної доцільності виготовлення деталі за розробленим технологічним процесом
4. ОХОРОНА ПРАЦІ
4.1. Виробнича санітарія, техніка безпеки на ділянці
4.2. Визначення протипожежних заходів на ділянці
ВИСНОВОК ................................................. ...........................................
ЛІТЕРАТУРА ................................................. .............................................
ДОДАТОК ................................................. ...........................................
ВСТУП
Метою даного дипломного проекту є удосконалення базового технологічного процесу механічної обробки деталі "Шестірня ведена" трактора МТЗ - 50 і розробка методичного забезпечення теми "Обробка циліндричних і конічних поверхонь" предмета "Трудове навчання". За педагогічної частини дипломного проекту необхідно розробити урок із застосуванням активних форм, методів і засобів навчання, а також дати обгрунтування їх застосування. Опрацювати навчальний матеріал теми і скласти структурологіческую схему матеріалу. Розробити методику викладання даної теми, а саме: технологічну карту уроку і план уроку. Також необхідно розробити засоби навчання необхідні для здійснення навчального процесу.
За інженерної частини дипломного проекту необхідно ввести зміни у вже наявний базовий техпроцес, тобто застосувати більш прогресуючі методи обробки та обгрунтувати їх застосування. Необхідно розрахувати режими різання, технологічні норми часу і коефіцієнт завантаження кожного верстата. В економічному розділі необхідно зробити розрахунок собівартості виготовлення деталі, а також визначити економічну доцільність виготовлення деталі за розробленим технологічним процесом. У розділі "Охорона праці" необхідно виявити тимчасові виробничі фактори і запропонувати заходи щодо їх ліквідації, а також розробити техніку безпеки на ділянці виготовлення деталі та протипожежні заходи. Вихідними даними для розробки дипломного проекту є річна програма
N = 150000 шт., Креслення деталі і базовий техпроцес.
1. ПЕДАГОГІЧНА ЧАСТИНА
1.1. Дидактичний аналіз теми уроку
Згідно шкільної програми предмет "Трудове навчання" вивчається в 5-9 класах. Програми складаються з наступних розділів:
технологія обробки деревини;
технологія обробки металу;
побутові ремонтні роботи.
На їх вивчення у кожному класі відводиться 68 годин на рік. Технологія обробки металів - один з найбільш традиційних розділів програми трудового навчання в середній школі. Роботи по металу не вимагають особливо великих приміщень і спеціальних умов, як правило обладнання для металообробки забезпечується діючою системою постачання шкіл. На вивчення розділу "Обробка металів" курсу середньої школи за 9 клас передбачено програмою 24 години. З них 10 годин відводиться на формування знань, умінь і навичок при роботі на токарно-гвинторізних верстатах ТВ-6. Для вивчення пропонуються наступні теми:
1. "Точність обробки і якість поверхні" - 2 год.
2. "Основні відомості про процес різання" - 2 год.
3. "Механічна подача супорта токарно-гвинторізного верстата ТВ-6" - 2 год.
4. "Обробка циліндричних і конічних поверхонь" - 4ч.
З перерахованих вище тим видно, що вивчення даного підрозділу йде від простого до складного, від теорії до практики. Згідно календарно-тематичного плану тема "Обробка циліндричних і конічних поверхонь" вивчається в третій чверті на 5 - друга заняттях. Перше заняття проводиться у формі комбінованого уроку з вивченням теоретичних і практичних знань і умінь з матеріалу даної теми. Друге заняття - практичне, пов'язане з виконанням комплексної роботи (виготовлення пробійника). Найбільшу складність при вивченні матеріалу даної теми в учнів викликає переналагодження верстата на оброблення конічної поверхні, в той час як основний матеріал є повторенням раніше вивченого в 7-му і 8-му класах. Знання, отримані на уроках: фізики ("Властивості твердих тіл"), креслення ("Тіла обертання", "Ухили і конусность"), математика ("Геометричне тіло") потрібно застосувати при вивченні даної теми.
Виконання учнями практичних робіт сприяє формуванню технічного мислення і навичок роботи з технічною документацією.
1.2. Знання та вміння формуються при вивченні теми
При плануванні уроку були висунуті наступні дидактичні цілі:
- Сформувати знання з теми "Обробка циліндричних і конічних поверхонь".
- Сформувати початкові вміння з виконання даних операцій токарної обробки.
- Розвивати технічне мислення.
На підставі вищевикладених дидактичних цілей необхідно сформувати такі вміння: управління верстатом, здійснення налагодження верстата на обробку циліндричних і конічних поверхонь, користуватися вимірювальним інструментом. При проведенні вступного інструктажу на етапі актуалізації колишніх знань по темі "Механічна подача супорта токарно-
гвинторізного верстата "учні закріплюють знання про будову механізмів, що забезпечують дану подачу: гітари, коробки подач, зубчастих передач фартуха. При вивченні нового матеріалу в учнів формуються знання з налагодження верстата: кріплення заготовки, установка ріжучого інструменту, установка режимів різання. Учні також вивчають способи обробки конічної поверхні, а також особливості налагодження верстата на дану операцію. Протягом поточного інструктажу - самостійної роботи учнів формуються вміння роботи з технічною документацією, а саме з інструкційно-технологічними картами. У результаті виконання практичної роботи в учнів формуються вміння виконувати наладку верстата, вести обробку з використанням як ручний, так і механічної подачі, користуватися вимірювальним інструментом, здійснювати перехід від однієї обробки на іншу, дотримуючись технології її виконання. Також виховуються почуття відповідальності та самоконтролю за якість виконання завдання. При вивченні тем, пов'язаних з механічною обробкою металу, у учнів розвивається технічної мислення, навички роботи з технічною документацією, що в деякому роді може бути професійною орієнтацією при виборі майбутньої професії.
1.3. Логічна структура навчального матеріалу теми
Вивчення та аналіз навчальної літератури - один з видів діяльності викладача при підготовці до занять з предмету. Успішність цієї діяльності багато в чому визначається його вмінням виділити логічну структуру навчального матеріалу.
Під логічною структурою навчального матеріалу розуміють "... систему внутрішніх зв'язків між поняттями і судженнями, що входять в даний відрізок матеріалу". При поурочному плануванні об'єктом вивчення є лише локальні структури, які розглядають систему внутрішніх зв'язків між поняттями і судженнями, що входять у відносно невеликі фрагменти навчального матеріалу, обмежені змістом всього уроку або його частини. Вивчення структури навчального матеріалу та її аналіз на основі тільки простого перерахування понять, які входять в тему, неможливий. Тому виникає необхідність побудови моделі, що відбиває у наочній формі цікавлять викладача властивості навчального матеріалу: послідовність, підпорядкованість і підпорядкованість понять, які входять в матеріал, їх несуперечливість та закономірність зв'язку між ними. Подібні зображення логічної структури навчального матеріалу називаються структурно-логічними схемами. При їх створенні необхідно дотримуватися таких правил:
- У кожну вершину графа (система відрізків, що з'єднують задані точки, які називаються вершинами) слід поміщати тільки одне поняття;
- Ребра, що з'єднують вершини, не повинні перетинатися;
- Відносини підпорядкування між поняттями вказуються напрямком стрілки на ребрі графа;
- Рівнозначні вершини графа, що містять супідрядні поняття, слід розташовувати на одній лінії, підлеглі опускають на щабель нижче.
Побудова структурно-логічної схеми.
Починається побудова з понятійного аналізу навчального матеріалу і виділення вихідних понять. Серед них можуть бути нові та вже відомі для учнів поняття.
Засвоювані поняття можуть бути основними (опорними) і допоміжними, розкривають або деталізують основні поняття. На підставі вищевикладеного була побудована структурно-логічна схема на тему "Обробка конічних і циліндричних поверхонь". Побудова структурно-логічних схем являє собою один із прийомів відбору і систематизації навчального матеріалу, який реалізує принципи науковості, систематичності і послідовності навчання, доступності та наочності. Так, при систематизації і закріплення знань учнів або самостійно, або за допомогою викладача можуть скласти наочну "картину" нових знань.
1.4. Обгрунтування форми методів і засобів навчання
Основною формою організації навчальної роботи учнів є урок. Для найбільш якісного вивчення матеріалу теми був обраний комбінований, тому що це найбільш ефективний і поширений вид уроку, в ході якого вчитель повторює з учнями раніше пройдений матеріал, повідомляє і закріплює нові знання. Комбінований урок був побудований за такою схемою:
- Повторення пройденого навчального матеріалу;
- Повідомлення нових знань з теми уроку;
- Закріплення викладеного матеріалу програми;
- Завдання на будинок.
Кожен елемент відіграє певну роль і переслідує конкретну мету.
Розглянемо етапи уроку по мірі використання методів і засобів навчання.
Для реалізації організаційної частини уроку був використаний словесний метод навчання - бесіда, тому що основною метою даного етапу є підготовка учнів до уроку і вивчення нової теми.
Вступний інструктаж складається з декількох частин. Актуалізація колишніх знань учнів по темі "Механічна подача супорта токарно-гвинторізного верстата ТВ-6" здійснюється шляхом застосування словесних методів навчання - бесіди з елементами дискусії, тому що метою даної частини вступного інструктажу є повторення колишніх знань і плавний перехід до вивчення нового матеріалу теми. Вчитель задає класу теоретичні питання, на які учні повинні відповідати, супроводжуючи відповідь демонстрацією окремих вузлів і механізмів ТВ-6. На другому етапі вступного інструктажу при викладенні нового матеріалу теми "Обробка циліндричної та конічної поверхні" застосовуємо групу методів навчання - словесні, наочні і практичні. Виклад нового матеріалу йде у формі бесіди з класом, яка супроводжується застосуванням технічних засобів навчання - графопроектора. Комплект транспарантів (Транспарант № 1 - № 6) у певній послідовності пропонується увазі учнів, що дозволяє вчителю заощадити навчальний час і зосередити увагу учнів на більш складних елементах матеріалу. Демонстрація транспарантів № 2 ("Схема обробки циліндричної поверхні"), № 3 ("Таблиця режимів роботи верстата"), № 4 ("Методи обробки конуса") супроводжується показом трудових прийомів вчителем для ширшого доступу та докладного вивчення даних операцій. Третій етап вступного інструктажу - закріплення нового матеріалу. На даному етапі йде обговорення майбутньої практичної роботи учнів з інструкційно-технологічним картам: карта № 1 ("Обточування заготовки за один прохід"), карта № 2 ("Обробка конічної поверхні"). Метою даного етапу є закріплення теоретичних знань нового матеріалу за допомогою вивчення технічної документації. Так як дана робота проходить у формі діалогу, то застосовуємо метод бесіди.
Метою заключного інструктажу є підведення підсумків практичної роботи учнів. Потрібно вказати загальні помилки, допущені при виконанні роботи, продемонструвати найкращі роботи. При видачі домашнього завдання вчитель демонструє плакати "Токарна обробка пробійника", знайомлячи учнів з практичним завданням на наступний урок. Для проведення заключного інструктажу скористаємося методом бесіди тому що спілкування з учнями проходило у формі діалогу.
1.5. Розробка технології навчання
1.5.1. План уроку
Тема: "Обробка циліндричних і конічних поверхонь" 9 клас.
Мета уроку:
1) Сформувати знання з теми "Обробка циліндричних і конічних поверхонь".
2) Сформувати початкові вміння і навички з виконання даних токарних операцій.
3) Розвинути технічне мислення.
Обладнання: верстат ТВ-6, графопроектор, набір різців, штангельциркулем, інструкційно-технологічні карти, операційна карта, транспаранти.
Час - 2 години.
Хід уроку
І - організаційна частина
1) Підготувати учнів до уроку.
2) Заповнити навчальну документацію.
ІІ - вступний інструктаж
1. Актуалізація колишніх знань по темі "Механічна подача супорта ТВ-6".
Питання для повторення.
- Які механізми беруть участь у механічній подачі супорта?
- Яке їхнє призначення?
- За рахунок чого в коробці подач досягається зміна подачі?
- Яке призначення черв'ячної передачі?
- Як здійснюється механічна подача супорта?
2. Виклад нового матеріалу
Питання для викладу
- Обладнання.
- Технологія обробки циліндричних поверхонь.
- Технологія обробки конічних поверхонь.
- Особливості обробки конуса на ТВ-6.
3. Закріплення нового матеріалу.
Виконання практичної роботи з інженерно-технологічними картами.
Інструктаж по ТБ.
ІІІ - поточний інструктаж
1. Стежити за дотриманням ТБ.
2. Контролювати дотримання технології.
3. Здійснювати цільові обходи.
4. Слідкувати за самостійністю виконання завдання.
IV - заключний інструктаж
1. Перевірити виконання робіт.
2. Виділити кращі роботи.
3. Вказати на загальні помилки.
4. Видати домашнє завдання.
1.5.2. Технологічна карта уроку
| № п / п | Етапи уроку | Методи навчання | Діяльність | Засоби навчання | Облад-нання | |
| Вчителі | учнів | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1 | Організаційна частина | Бесіда | 1 Перевірити відсутніх. 2 Призначити чергових. 3 Заповнити навчальну документацію | Готуються до уроку. Одягають спецодяг. Займають робочі місця. | ||
| 2 1 | Вступний інструктаж таж 1 акту-лізація колишніх знань 2 викладені ження нового матерали 2 3. закреп-ня но-вого мате-ріалу | Бесіда з елементарною-тами дис-Кусі Бесіда Метод де-монстра-ції 3 Метод де-монстра-ції і метод показу трудових процесів Метод де-монстра-ції Бесіда Метод де-монстра-ції і по-каз трудо-вих прий-мов Метод де-монстра-ції Показ трудових прийомів Метод де-монстра-ції Бесіда | 1 Задає питання для обговорення: - Які механізми беруть участь у механічній подачі супорта? - Яке їхнє призначення? - За рахунок чого в коробці подач досягається зміна подачі? - Яке призначення черв'ячної передачі? - Як здійснюється механічна подача супорта? Задає питання учням: 1 Призначення ТВ-6 2 Пристрій ТВ-6 Демонструє трансп-рант № 1 "Позначення ухилу і конусності на кресленні". 4 Демонструє трансп-рант № 2 "Схема обробки циліндричної поверхні". Демонструє трансп-рант № 3 "Таблиця режі-мов роботи верстата". Задає питання: - Як здійснюється контроль якості за допомогою лімба поперечної подачі і штангельциркулем Демонструє трансп-рант № 4 "Методи оброб-лення конуса". Зображення-ня графопроектора сов-розміщують з показом трудо-вих прийомів з налагодження верстата (поворот верхніх санчат супорта на визна-ділений кут). Демонструє трансп-рант № 5 "Вибір методу обробки конуса" Демонструє трудові дії по обробці конуса. Демонструє трансп-рант № 6 "Контроль качес-тва конічної поверх-ности". Роздає інструкційно-технологічні карти. Обговорює хід виконан-ня роботи, інструктує за правилами ТБ. | Відповідають на питання, демонструючи відповіді на верстаті ТБ-6. Виправляють один одного. Згадують улаштування і призначення ТБ-6. Відповідають на запитання. Аналізують изобра-ються графопроектора. Згадують, що таке конус, циліндр і позначення їх на кресленні. 5 Повторюють знання з установки інструменту і заготовки Аналізують изобра-ються графопроектора. Згадують як уста-влюються режими різання і механічна подача верстата ТВ-6 Згадують ціну справі-ня лімба і установку глибини різання відно-сітельно вимірювань штангельциркулем. Уважно слухають пояснення вчителя і конспектують після-довність вико-нання налагодження верстата. Задають питання попуті-но поясненню. Аналізують зображені вання графопроектора. Обговорюють, виносять свої думки. За необхідності виправляють один одного. Уважно спостерігаючи-ють за діями вчи-теля. Ставлять попутні питання. Аналізують зображені вання графопроектора. Згадують правила роботи з кутоміром Ознайомлюються з конструкційно-тех-нологічних карт Задають питання по одержаному завданням. | Транспо-рант № 1 6 Транспо-рант № 2 Транспо-рант № 3 Транспо-рант № 4 Транспо-рант № 5 Транспо-рант № 6 Інструкції ційно-техноло-ня карти № 1, № 2. | Верстат ТБ-6 Графо-проек-тор 7 Графо-проек-тор Графо-проек-тор Верстат ТВ-6 Графо-проек-тор, верстат ТВ-6, кім-лект інстру-ментів. Графо-проек-тор. Верстат ТВ-6 Графо-проек-тор. |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 3 | Поточний інструктаж таж | Упраж-вати у трудових дей-наслідком | Стежить за дотриманням правил ТБ., Яка контролю-рілої дотримання техно-логії, здійснює цільові обходи, стежить за самостійністю ви-конання завдання | Виконують завдання згідно інструкцій-Онно-технологічне-ких карт. Перевіряють якість. За необхідності задають запитання вчителеві. | Інструкції ційно-техноло-ня карти № 1, № 2. | Верстат ТВ-6, кім-лект інстру-ментів, набір різців, заготівля пру-ток Ø12 L = 65 |
| 4 | Заключи-вальний інструкції-таж | Бесіда | Перевіряє виконання роботи, демонструє кращі роботи, укази-кість загальні помилки, демонструє завдання на наступне заняття. | Аналізують допу-щенние помилки. Задають питання вчи-телю по виконаний-ної роботи. Знако-мятся з практичної-ким завданням на сле-ший заняття. | Роботи учнів плакат "Опера-Ціон карта з-готую-ня про-бойніка" | |
2. ІНЖЕНЕРНА ЧАСТИНА
2.1. Призначення та умови роботи деталі
Коробка зміни передач призначена для зміни передавальних чисел трансмісії і забезпечення реверсу і, тим самим, отримання різних швидкостей руху трактора МТЗ-50 переднім і заднім ходом.
Крім того, конструкція коробки передач забезпечує привід переднього моста, синхронного заднього і бічного валів відбору потужності, а також передбачає можливість отримання знижених швидкостей при установці ходозменшувача.
Розглянута деталь 1 - відома шестерня 50-1701216 розташована на шліцах полого, проміжного вала 2 та закріплена на ньому нерухомо, саме колесо в процесі роботи входить в зачеплення з провідною шестернею 4, що сидить на шліцах ведучого вала 5.
Ескіз складальної одиниці представлений на малюнку 2.1.
Ведена шестерня виготовляється зі сталі 25ХГТ ГОСТ 4543-71, хімічний склад і механічні властивості якої представлені в табл.1.1. Дана деталь є циліндричних прямозубих зубчастим колесом і призначена для передачі обертального руху між валами з паралельними осями обертання. Зубчаста передача, до складу якої входить розглянута деталь є силовий, тобто, служить для передачі обертального моменту зі зміною частоти обертання валів.
Таблиця 2.1. - Хімічний склад і механічні властивості стали 25ХГТ ГОСТ 4543-71
| Хімічний склад | |||||||||
| С,% | Сr,% | Mn,% | Ti,% | Si,% | S,% | P,% | |||
| 0,22-0,28 | 1,00-1,30 | 0,80-1,10 | 0,06-0,12 | 0,17-0,37 | <0,040 | <0,040 | |||
| Механічні властивості | |||||||||
| G в, МПа | G т, МПа | δ,% | Ψ,% | ||||||
| 600-620 | 360-380 | 25-28 | 28-30 | ||||||
G т - межа текучості;
δ, Ψ - відносне подовження і відносне звуження відповідно.
Основними причинами, що викликають вихід із ладу шестерні є: знос поверхонь зубів, втомні руйнування, пов'язані з явищем питтинга контактуючих поверхонь.
3 |
5 |
4 |
2 |
1 |
Малюнок 2.1. - Ескіз складальної одиниці (КПП трактора МТЗ-50).
2.2. Аналіз технологічності конструкції деталі
2.2.1.Качественная оцінка технологічності конструкції
Ведена шестерня виготовлена зі сталі 25ХГТ і проходить термічну обробку, яка призводить до викривлення деталі при нагріванні та охолодженні. У цьому відношенні перемичка, що зв'язує тіло зубчастого вінця і маточину, розташована невдало, тому що при термічній обробці виникнуть односторонні спотворення. Зубчастий вінець зменшиться в розмірах і викличе стиснення маточини з лівого торця. Таким чином отвір придбає конічну форму, що позначиться на характері спотворення зубчастого вінця. Це в свою чергу призводить до обов'язкової калібрування шліцьового отвору після термічної обробки.
З точки зору механічної обробки зубчасті колеса взагалі нетехнологічних, так як операції нарізування зубів зі зняттям стружки виробляється в основному малопродуктивними методами. Застосування пластичного формоутворення утруднено через недостатню жорсткості оброблюваної шестерні.
Наявність виступу щодо зубчастого вінця на лівому торці неминуче призведе до того, що при одночасній обробці двох деталей зубофрезерования між ними доведеться встановити прокладку у вигляді кільця, що відповідно збільшить довжину різання і, отже, призведе до зниження продуктивності процесу. Крім того це призведе до того, що на нижньому торці верхньої деталі при зубофрезерования утворюються задирки, які потрібно буде зняти.
Позитивним слід вважати наявність двох фасок в шлицевом отворі, зовнішній діаметр яких більше зовнішнього діаметра шліцьового отвори. Це дозволяє протягувати шліцьові отвори після виготовлення фасок, а торці обробляти на Багаторізцеві верстаті. У цьому випадку різці для підрізування торців не доходитимуть до шліцьового отвори, що забезпечить хороші умови різання (не на переривчастої поверхні) і, отже, високу точність.
У цілому стосовно для деталей даного класу оброблювану шестерню можна вважати досить технологічною, оскільки забезпечується вільний доступ ріжучого і вимірювального інструменту, хороші умови відведення стружки і МОР, відсутні приховані порожнини і високоточні поверхні.
2.2.2. Кількісна оцінка технологічності конструкції
При кількісної оцінки технологічності деталі, згідно з методикою викладеної в [], визначають значення наступних показників:
1. Коефіцієнт уніфікації конструктивних елементів:
До у.е. = Q у.е. / Q е = 9 / 13 = 0,69; (2.1)
де Q у. е. і Q е - відповідно число уніфікованих конструктивних елементів деталі і загальне, шт.;
2. Коефіцієнт застосовності стандартизованих оброблюваних поверхонь:
До п.ст. = D о.с. / D м.о. = 7 / 10 = 0,7; (2.2)
де D о.с. і D м.о. - відповідно число поверхонь деталі оброблюваних стандартним ріжучим інструментом, і всіх, що піддаються механічній обробці поверхонь;
3. Коефіцієнт обробки поверхонь:
До п.о. = D м.о. / Q е = 10/13 = 0,77; (2.3)
4. Коефіцієнт використання матеріалу:
До І.М. = q / Q = 3,045 / 5 = 0,61; (2.4)
де q і Q - відповідно маса деталі та заготовки, кг;
5. Коефіцієнт застосування типових технологічних процесів:
До т.п. = Q тощо / Q і = 3 / 4 = 0,75; (2.5)
де Q т.п. і Q і - відповідно число типових технологічних процесів для виготовлення деталі і загальне;
6. Маса деталі - 3,045, кг;
7. Максимальне значення квалітету обробки - 9;
8. Мінімальне значення параметра шорсткості оброблюваних поверхонь Ra - 0,63.
З отриманих результатів видно, що значення коефіцієнтів використання матеріалу і обробки поверхонь не високі, що вимагає відносно першого перегляду способу отримання заготовки. На користь технологічності свідчать досить високі значення коефіцієнтів застосовності стандартизованих оброблюваних поверхонь, коефіцієнта уніфікації, застосування типових технологічних процесів і обробки поверхонь.
2.3. Визначення типу виробництва
Тип виробництва за ГОСТ 3.1119-83 характеризується коефіцієнтом закріплення операцій. Відповідно до методичних вказівок РД 50-174-80, коефіцієнт закріплення операцій для всіх різновидів серійного виробництва визначається:
До зо = ΣП про i / ΣР i , (2.6)
де ΣП про i - сумарна кількість різних операцій за місяць по ділянці з розрахунку на одного змінного майстра;
ΣР i - явочное число робочих ділянки, що виконують різні операції при роботі в одну зміну.
Умовне число однотипних операцій, які виконуються на одному верстаті протягом одного місяця при роботі у дві зміни:
П про i = Η н / η з, (2.7)
де η н - планований нормативний коефіцієнт завантаження верстата (0,75);
η з - коефіцієнт завантаження верстата проектованої (заданою) операцією:
η з = Т шт. N м / (60F м К в), (2.8)
де Т ш - штучно-калькуляционное час, необхідний для виконання проектованої операції, хв;
N м - місячна програма випуску заданої деталі, шт.:
N м = N р / 12 = 150000 / 12 = 12500 шт, (2.9)
де N р - річний обсяг випуску заданої деталі, шт.:
F м - місячний фонд часу роботи обладнання у дві зміни, год:
F м = 4030 / 12 = 336 ч.
Отже:
П про i = 60 F м К в η н / (Т шт. N м), (2.10)
Необхідна кількість робітників, для обслуговування одного верстата (при роботі у дві зміни):
Р i = П про i Т шт. N м / (60F мр К в), (2.11)
де F мр - місячний фонд часу роботи робітника, F мр = 176ч.
Результати розрахунків за наведеними вище залежностей представлені в таблиці 2.2.Таблиця 2.2. - Результати розрахунків
| № операції | Т шт. | η з | Р i | П про i |
| 005 | 1,94 | 0,60 | 1,43 | 0,81 |
| 010 | 0,77 | 0,48 | 1,43 | 2,04 |
| 015 | 1,26 | 0,79 | 1,43 | 1,25 |
| 020 | 9,22 | 0,96 | 1,43 | 0,17 |
| 025 | 1,24 | 0,77 | 1,43 | 1,27 |
| 040 | 1,80 | 0,56 | 1,43 | 0,88 |
| 045 | 2,57 | 0,80 | 1,43 | 0,61 |
| 050 | 0,45 | 0,28 | 1,43 | 3,49 |
| 055 | 0,39 | 0,24 | 1,43 | 4,03 |
| 065 | 0,97 | 0,60 | 1,43 | 1,62 |
| 100 | 1,14 | 0,71 | 1,43 | 1,38 |
| Σ | 21,74 | 0,62 (ср.зн.) | 15,75 | 17,55 |
До зо = 17,55 / 15,75 = 1,1.
Виробництво великосерійне.
Рішення про доцільність організації потокової форми виробництва звичайно приймається на підставі порівнянь заданого добового випуску виробів і розрахунковій добовій продуктивності потокової лінії при двозмінному режимі роботи та її завантаженні 65-75%.
Поставлене добовий випуск виробів:
N c = N р / 257, (2.12)
де 257 - кількість робочих днів у році.
N c = 150000 / 257 = 583,65 шт.
Добова продуктивність потокової лінії:
Q c = F c η з / Т сер, (2.13)
де F c - Добовий фонд часу роботи обладнання (при двозмінному режимі роботи-960мін.);
Т сер - середня верстатомісткість основних операцій, хв.
Середня верстатомісткість операцій:
Т сер = ΣТ шт i / (nк в), (2.14)
де Т шт i-штучний час основної i-ої операції;
Кв - середній коефіцієнт виконання норм часу;
n-кількість основних операцій.
Т сер = 21,74 / (11 × 1,3) = 1,52.
Тоді:
Q c = 960 × 0,62 / 1,52 = 392 шт. (2.15)
Так як заданий добовий випуск виробів більше добової продуктивності потокової лінії N c > Q c за умови її завантаження на 65-75% то застосування однономенклатурной потокової лінії доцільно.
Такт виробництва визначаємо за формулою:
τ = 60 F е / N р = 60 × 4030 / 150000 = 1,61 хв. (2.16)
2.4. Вибір і економічне обгрунтування методу отримання заготовки
Згідно з базовим варіантом, заготівлю отримують на кривошипному горячештамповочном пресі, у відкритих облойних штампах з прутка стали 25ХГТ діаметром 85 мм. Технологію отримання заготовки можна уявити в такій послідовності:
1. Різка сортового прокату, здійснюється на ножицях. Пруток попередньо нагрівають ТВЧ, після відрізки отримують циліндр довжиною 180
2. Завантаження розрізаного прокату в накопичувач перед нагрівачем КІН-51.
3. Нагрівання заготівлі в нагрівачі ТВЧ до температури 1100 ¸ 1200 З 0.
4. Транспортування ланцюговим транспортером прутка до робочої зони преса.
5. Штампування на КГШП із зусиллям 25000 Н, температура штампування 1200-900С 0.
6. Транспортування заготовки до ОГШП для обрізки облоя і прошивання отвори, температура заготовки повинна бути не менше 800-900С 0, у противному випадку потрібен підігрів.
Маса заготівлі після обрізки облоя становить 5,6 кг. З урахуванням припустимих відхилень на довжину і діаметр прокату маса обрізаного облоя може коливатися в межах 0,4 - 0,7 кг., Близько 0,3 кг., Складає вага перемичкі.Штамповка у відкритих штампах характеризується тим, що штампи в процесі деформації залишаються відкритими. Зазор між рухомою і нерухомою частинами є змінним, в нього видавлюється метал при деформуванні, утворюючи задирок, що істотно збільшує витрату металу, крім того для обрізки задирки (облоя) необхідно застосовувати спеціальні обрізні преса і штампи. Дослідження показали, що при обробці штампованих заготовок велика частина відходів 70-80% припадає на припуск і задирок.
Одним із шляхів удосконалення методу отримання заготовки є безоблойная штампування, тобто, штампування в закритих штампах. Проте основною проблемою при його застосуванні є підвищені вимоги до точності відрізається прутка за масою (об'ємом).
Це завдання може бути вирішена у разі застосування спеціальних відрізних верстатів, зокрема верстатів фірми «Кізерлінг» (ФРН) моделей НТ-62, НТ-125 і т.д.
Особливістю цих машин є те, що під час різання два охоплюють ріжучих інструменту, наводяться в рух від двох маховиків з кулачками. У результаті двосторонньої відрізного удару метал зрізається рівно. Продуктивність 150-300 дет / хв, допуск на довжину заготовки ± 0,15 мм. поверхня зрізу виходить чистої без задирок. У цьому випадку коливання обсягу відрізається прутка буде в значно менших межах і ця похибка може бути скомпенсована за рахунок зміни товщини перемички. При цьому для прошивки отвори в заготівлі можна буде застосовувати менш потужні і, як наслідок більш дешеві преса. Крім того, спосіб отримання заготовки в закритих штампах дозволяє підвищити точність штампування, а це значить знизити припуски на механічну обробку і як наслідок знизити трудомісткість виготовлення виробу.
В даний час собівартість заготівлі по заводському варіанту становить 1355 руб. для визначення доцільності зміни способу отримання заготовки скористаємося методикою викладеної в [].
Собівартість заготовки з достатнім ступенем точності можна визначити за наведеною нижче залежності:
де С i - базова вартість 1т заготовок, руб.;
Q - маса заготовки, кг.;
k т, k c, k в, k м, k п, - Коефіцієнти залежать від класу точності, групи складності, маси, марки матеріалу і обсягу виробництва заготовок.
q - маса готової деталі, кг.;
S відхо - ціна 1 т відходів, руб.;
З 4 = 373 000 руб.;
Q = 5 кг.;
k т = 1; k c = 0,77; k в = 0,88; k м = 1,21; k п = 0,8;
q - 3,045 кг.;
S відхо = 25000 руб.;
Як видно з наведених розрахунків розрахункова собівартість заготівлі одержуваної в закритих штампах нижче, економія на матеріалі становитиме при вартості тонни сталі 25ХГТ ГОСТ 4543-71 порядку 140884. Руб. і річній програмі випуску шестерні 150000 шт. складе:
Е м = N р. × 0,6 = 150 000 × 0,6 = 90000 кг. (2.18)
У грошовому вираженні:
Е д = Е м × 50000 = 90 × 140 884 = 12,678 млн. руб. (2.19)
Крім того, відпадає необхідність в обладнанні для обрізки облой, середня вартість преса складає 948520 крб. нескладно підрахувати, що економічний ефект від впровадження запропонованого методу без урахування вартості преса складе:
де З ', Co''- технологічні собівартості порівнюваних операцій, руб;
N - річна програма;
Значить застосування запропонованого методу економічно доцільно.
2.5. Вибір технологічних баз
Малюнок 2.2. - Схема розташування базових поверхонь
Точність обробки зубів циліндричних зубчастих коліс у великій мірі залежить від правильного вибору баз на зуборізних і зубообробних операціях та точності базових поверхонь заготовок перед зубообробки.
Базовими поверхнями при обробці заготовок циліндричних зубчастих коліс можуть бути поверхні, що залежать в першу чергу від конструктивних форм коліс, вимог до точності за технічним умовам і серійності випуску.
При зубофрезерования і зубошевінгованіі нашої шестерні за технологічну базу приймають отвір 6, яке відповідно буде необхідно спочатку обробити. В період його обробки отвір буде подвійний направляючої базою. Другий технологічною базою є торець зубчастого вінця 3, який буде оброблятися спільно з опорним торцем маточини 4.
Всі ці технологічні та опорні бази повинні оброблятися раніше, ніж нарізування зубів, з метою виключення похибки виготовлення заготовки. Також нам необхідно дотримуватися принципу збереження баз для отримання деталі більшої точності і виключення похибок перевстановлення.
2.6. Розробка технологічного маршруту обробки деталі
В умовах виробництва розробка технологічних процесів виготовлення деталей проводиться з урахуванням технічного та економічного принципів. Відповідно до технічного принципом проектований технологічний процес повинен забезпечити якість деталей, відповідно до економічного принципом - мінімум витрат на виробництво готової продукції.
Технологічний процес виготовлення циліндричного зубчастого колеса можна розбити на п'ять основних етапів:
1. Обробка заготовки перед зубонарізна.
2. Формоутворення зубів.
3. Обробка зубів до термообробки.
4. Термообробка зубчастого колеса.
5. Остаточна обробка баз і зубчастого вінця після термообробки.
Тепер поетапно розробимо конкретний технологічний маршрут обробки нашої шестерні.
Спочатку нам необхідно попередньо обробити заготівлю з метою підготовки деталі для зубонарізна. З урахуванням великосерійного виробництва нам спочатку необхідно обробити загальний контур заготовки для зубообробки. Дані оброблені поверхні будуть служити технологічними базами при формоутворенні зубів.
Для даного етапу виберемо наступні операції:
- Для обробки насадочного отвори і обробки торців призначаємо токарних операцію;
- Для отримання шлицевой поверхні в посадковому отворі шестерні приймемо проміжну операцію, на якій разом з шліцами доводять і отвір посадки.
- Для остаточного доведення торцевих поверхонь та освіта фасок застосуємо ще одну токарних операцію.
Тепер переходимо до етапу формоутворення зубчастого вінця. За рекомендаціями для досягнення необхідного модуля зуба і серійності виробництва застосуємо операцію:
- Зубофрезерования - фрезерування черв'ячної модульної фрезою зубів шестерні.
- Зубозакругляющая - проводиться закруглення зубів для плавності входу в роботу.
- Зубофасочная - зняття фасок на гострих крайках зуба.
Для етапу остаточної обробки зубів, перед термообробкою, застосуємо операцію - зубошевінгованіе.
Потім для збільшення терміну служби шестерні застосуємо термообробку, що дозволить збільшити стійкість зубів до зносу, а також до динамічних навантажень.
Будь-яка термообробка веде до збільшення розміру зерна, так би мовити температурному зростання, і появі окалини, що веде до необхідності застосування останнього етапу обробки - обробки баз і зубчастого вінця після термообробки. Для даного етапу застосуємо наступні операції:
- Протяжна - остаточна обробка базової шлицевой поверхні.
- Зубообкативающая - обкатка по зубі.
- Зубохонінговальная - досягнення необхідної точності і шорсткості поверхні зубів.
По закінченню зубохонінговальной операції можна вважати, що шестерня виготовлена остаточно, залишається лише проконтролювати її на наявність браку.
2.7. Розробка технологічних операцій
2.7.1. Вибір моделі устаткування
Вибір моделі верстата визначається насамперед можливістю виготовлення на ньому деталей необхідних розмірів і форми, якість її поверхні. Якщо ці вимоги можна забезпечити обробкою на різних верстатах, певну модель верстата вбирають з таких міркувань:
- Відповідність його основних розмірів габаритам оброблюваних деталей, які встановлюються за прийнятою схемою обробки;
- Можливість роботи на оптимальних режимах різання;
- Продуктивності - заданого масштабу виробництва;
- Відповідність верстата необхідної потужності при обробці;
- Можливість механізації і автоматизації виконуваної обробки;
- Забезпечення найменшої собівартості обробки;
- Можливості придбання верстата;
- Необхідності використання наявних верстатів.
В умовах великосерійного масового виробництва потрібно прагнути до того, щоб на одній операції було зайнято не більше одного - двох верстатів. Якщо ця умова не виконується, слід вибирати більш продуктивну модель верстата (мношпіндельний, багатопозиційний або агрегатний).
У загальному випадку потрібно прагнути найбільш повно використовувати верстати. Іноді допустимо застосовувати верстати високої продуктивності, якщо їх завантаження нижче необхідної, але собівартість обробки деталі менше, ніж на інших, повністю завантажених верстатах.
Вибір верстатів для проектованого технологічного процесу здійснюється вже після того, як кожна операція попередньо розроблена. Це означає, що намічені, обрані або визначені:
- Метод обробки поверхонь;
- Пропуск на обробку;
- Ріжучий інструмент.
Універсальні верстати зазвичай використовуються в одиничному виробництві внаслідок великої кількості операцій, що виконуються на даних верстатах і низької їх продуктивності. У нашому ж випадку тип виробництва - крупносерійного, внаслідок чого, буде характерне використання спеціальних, багатопозиційних та багатошпиндельних верстатів, у яких їх вартість перекривається їх продуктивністю.
Тепер перейдемо до етапу підбору моделей устаткування застосовно до нашого технологічного процесу обробки деталі типу "шестерні" (501701216). Заготівлею в даному випадку є штампування із загальними габаритними розмірами d 192 х 56 мм. Матеріалом заготовки є сталь 25ХГТ (ГОСТ 4543-88).
Для першої токарної операції буде використовуватися токарний восьмипозиційний верстат 1К282. Даний верстат підходить для великосерійного виробництва. На даному верстаті можлива обробка заготовки на семи позиціях різних інструментом, а восьма позиція є завантажувальної, яка дозволяє перекривати час встановлення деталі на верстат за рахунок одночасної її обробки на інших позиціях.
Цей верстат підходить нам і за наступними критеріями:
- Оброблюваний розмір заготовки - 250 мм.;
- Потужність - 50 кВт;
- Габарити - 3070 х 2945 х 3872.
Для проміжної операції найбільш кращим є застосування вертикально-протяжних верстатів внаслідок їхніх малих габаритних розмірів. Застосуємо на даній операції верстат моделі 7Б68. Значення його характеристик, що впливають на його вибір, є наступні:
- Габаритні розміри 4550 х 2760 х 5870 мм.;
- Потужність - 80 кВт.;
- Робоча сторона столу - 710 мм.;
- Тягова сила - 800 кН.
Для подальшої токарної обробки приймаємо токарний Багаторізцеві верстат моделі 1Н713. Даний верстат володіє таким необхідною властивістю, як можливість багатоінструментальної обробки заготовки. Верстат 1Н713 володіє наступними характеристиками:
- Найбільший розмір оброблюваної заготовки встановлюється над супортом - 250 мм.;
- Потужність - 5 кВт.;
- Габаритні розміри -2450 х 1250 х 1980 мм.
На зубообробні операцію застосуємо спеціальний зубофрезерний верстат моделі АВС-12-1676. Цей верстат має такими технічними характеристиками:
- Найбільший діаметр оброблюваної заготовки - 320 мм.;
- Потужність - 7,5 кВт.;
- Габаритні розміри - 1790 х 1000 х 2450 мм.
Для збільшення продуктивності на даному верстаті обробка ведеться відразу кількох деталей, попередньо уклавши між ними прокладочні кільце.
Для заокруглення зубів застосовуємо зубозакругляющій верстат 5Н580 з наступними характеристиками:
- Потужність - 5кВт.;
- Габаритні розміри -1620 х 1050 х 1415 мм.;
- Найбільший розмір оброблюваної деталі - 250 мм.
На зубошевінговальную операцію застосуємо спеціальний верстат моделі АВС02В з наступними технічними характеристиками:
- Найбільший оброблюваний діаметр заготовки - 250 мм.;
- Потужність - 3 кВт.
- Габаритні розміри - 1820 х 1500 х 2120 мм.
Для обкатки зубів застосуємо верстат зубообкатний моделі 5В722 з наступними характеристиками:
- Найбільший діаметр оброблюваної заготовки - 200 мм.;
- Потужність - 2,1 кВт.;
- Габаритні розміри - 1540 х 1100 х 1550 мм.
На операцію з хонінгування зубів зубчастого колеса застосуємо верстат зубохонінговальний моделі 5В913 з наступними характеристиками:
- Найбільший оброблюваний діаметр - 320 мм.;
- Потужність - 3 кВт.;
- Габаритні розміри - 1650 х 1460 х 1620 мм.
2.7.2. Вибір технологічної оснастки
Правила вибору технологічної оснастки регламентуються відповідними ГОСТами. До неї належать: пристосування, інструменти та засоби вимірювання та контролю.
У разі застосування стандартної оснащення рекомендується користуватися альбомами її типових конструкцій і відповідними стандартами.
На 005 операції використовується наступна оснащення: пристосування спеціальне.
Позиція ІІІ: стійка для зенкера спеціальна; зенкер твердосплавний, пробка спеціальна на р-р Ø 47 +0,62.
Позиція V: різець прохідний правий 2100-4016 Т15 К10, ГОСТ 18878-73; стійка для різця спеціальна; різець прохідний лівий 2112-424 Т15 К10, ГОСТ 18878-73; стійка для різця спеціальна; скоба ГОСТ 24853-81 на р-р 29,3 -0,52.
Позиція VII: стійка для різця спеціальна; різець фасочний правий 2136-4041 ГОСТ 18879-73; різець розточний 2142-4052 ГОСТ18879-73; шаблон спеціальний на р-р Ø 62,7 ± 0,6; пробка 8141-4248 ГОСТ 14807 - 81 на р-р Ø50, 6 -0,6; скоба ГОСТ 24853-81 на р-р Ø70 ± 0,6.
Позиція II: стійка для різців спеціальна; різець прохідний лівий 2100-4016 Т5К10 ГОСТ 18878-73; скоба ГОСТ 24853-81 на р-р 54,2 -0,4; скоба ГОСТ 24853-81 на р-р 20 -0, 28.
Позиція IV: стійка для різця спеціальна; різець прохідний 2102-1007 Т5 К10 ГОСТ 18878-73; скоба ГОСТ 24853-81 на р-р 189,8 -0,6.
Позиція VI: стійка для різців спеціальна; різець фасочний лівий 2136-4071 Т5К10 ГОСТ 18878-81; різець фасочний правий 21364052 Т5К10 ГОСТ 18878-81.
Позиція VIII: стійка для різця спеціальна; різець фасочний 2136-4052 Т5К10 ГОСТ 18878-81.
Для операції 010: планшайба опорна; патрон робітник; патрон допоміжний; кришечка шлицевая спеціальна, пробка плоска спеціальна на розмір Ø60, 08 +0,05.
Операція 015: оправлення розтискний спеціальна; центр передній 7032-0035 ГОСТ 13214-67; центр задній 7032-0112 ГОСТ 13214-67; планшайба повідкові; втулка перехідна спеціальна.
Оснащення на поперечний супорт: стійка для різців спеціальна; різець підрізної спеціальний 2 шт. Різець підрізної правий спеціальний 2 шт. Різець фасочний лівий 2136-4052 ГОСТ 188-81; скоба ГОСТ 24853-81 на р-р 19 -0,28 ; шаблон спеціальний на р-р 53,3 ± 0,15; шаблон спеціальний на р-н 5 ± 0,6 х 30 °.
На поздовжній супорт: стійка для різця спеціальна; різець прохідний 2100-4015 ГОСТ 18878-81; скоба ГОСТ 24853-81 на р-р Ø189 -0,3.
Операція 025: оправлення для фрези спеціальна; фреза черв'ячна збірна Т15К6; скоба крокова спеціальна на р-р 62,336 -0,1.
Операція 030: пристосування спеціальне; цанга; фреза кільцева спеціальна Р5К10; шаблон спеціальний на р-р R 5,5 ± 0,5; шаблон спеціальний на р-р R 24 ± 3.
Операція 045: пристосування спеціальне; оправлення для кола спеціальна 2 шт. Коло шліфувальний ПП80 х 3 х 25 24А25С2В35 м / с 2 кл Б ГОСТ 2424-83 2 шт.
Операція 050: завантажувальний пристрій спеціальне; пристосування для установки деталей; шевер спеціальний; індикатор ІРБ 584-75; контрольний прилад МЦ 400Б; вимірювальне колесо; інсталяційний диск для контролюючого колеса; втулка; контрольний прилад для перевірки напрямки зуба спеціальний.
Операція 065: шайба опорна; патрон допоміжний; протяжка шлицевая спеціальна, пробка плоска спеціальна на р-р Ø60 -0,02 +0,14; пробка "не" 7,068 +0,141 +0,254 і "не" Ø60 +0,16.
Операція 070: шестерні обкатних - 3 шт.
На 075 операції використовується оснастка, що і на операції 050.
Згідно індивідуальним завданням в якості спеціального різального інструменту розглянемо черв'ячну модульну фрезу, застосовувану для нарізування зубів m = 4,5, Z = 40, b = 19 мм, кут зачеплення - α = 20 °, ступінь точності 10-9-9вс.
Матеріал ріжучої частини сталь Т10К5, корпус виготовлений із сталі 40Х ГОСТ 1050-74 після ТО твердість повинна досягати HRC е 40 ... 45, зуби кріпляться механічно.
Вибір основних параметрів ріжучої частини здійснимо в залежності від властивостей оброблюваного матеріалу відповідно до методики викладеної в [].
За ГОСТ 9324-80 зовнішній діаметр фрези d а = 120 мм.
1.
Визначаємо діаметр корпусу інструменту рисунок 2.3.
Малюнок 2.3. - Конструктивні елементи збірної черв'ячної фрези.
Де До Y і К z - умовна величина затилованія і число зубів фрези;
2. Визначаємо конструктивні частини рейок і пазів під них по []:
- Ширина паза У 1 = 10 мм і виготовляється по 7 квалітету точності.
- Стінку паза на протилежну опорної, як і на зубі, для фрез з модулем m> 4 виконують з поднутрением під кутом 5 °.
- Величину У 2 приймаємо рівною 15 мм що забезпечить 16 - 17 переточувань.
- Величина b = 6 мм.
- Повну висоту затилованним зуба визначаємо за формулою:
де К величина затилованія
- Товщина корпусу від дна канавки до отвору не повинна бути менше
15 мм.
- Число зубів фрези:
де h 0 - висота зуба фрези
h 0 = 2,55 m = 2,55 × 4,15 = 11,475 мм;
Тоді:
Малюнок 2.4. - Схеми установки затилованним зуба в корпусі черв'ячної фрези.
3. Довжина робочої частини фрези:
де х = 5 - вибирається за таблицею 8,1
Приймаються L 1 = 135 мм.
4. Ширина буртиков l = 5 мм, [7, стр.309].
5. Повна довжина фрези L = L 1 + 2l = 135 +2 × 5 = 145 мм
6. Діаметр буртиков D = (1,5 ... 1,7) d = 1,5 ∙ 40 = 60 мм.
Приймаються D = 60 мм.
7. Діаметр отвору
d = (0,2 ... 0,45) d a = 0,3 ∙ 120 = 40 мм.
Визначення елементів профілю в нормальному сеченіі.1. Крок по нормалі Р n = π ∙ m = 3,14 ∙ 4,5 = 14,13 мм. (2.29) 2. Товщина зуба в нормальному перетині на ділильної прямий
де S - товщина зуба колеса по дузі ділильного кола з урахуванням необхідного бічного зазору в передачі
DSy - величина утоньшения зубів нарізаються коліс для утворення бічного зазору після чистової обробки
DSш - припуск під подальше шевінгування
DSy = 0,11
DSш = 0,2
4. Висота ніжки зубаh f = 1,25 m = 1,25 ∙ 4,5 = 5,625 мм. (2.35) 5. Повна висота зубаh = 2,5 m = 2,5 ∙ 4,5 = 11,25 мм. (2.36) 6. Радіус закруглення профілю головки зубаp a = 0,25 m = 0,25 ∙ 4,5 = 1,125 мм. (2.37) 7. Радіус закруглення ніжки зубаp f = 0,3 m = 0,3 ∙ 4,5 = 1,35 мм. (2.38) 8. Товщина зуба на вершінеS a = S n - 2h a tgαt ωo = 9,97 - 2 ∙ 5,625 ∙ tg20 ° = 5,88 мм. (2.39) 9. Канавку для виходу шліфувального круга вибираємо наступних розмірів: - ширина - 2 мм; - глибина - 1 мм; радіус заокруглення - 1 мм, 10. Кут нахилу стружкової канавки β 0 = 2 °,
11. Профільний кут - 20 °,
Визначення елементів ріжучої частини фрези.
1. Передній кут γ в = 0, 2. Задній кут при вершині зубів α в = 10 °, 3. Кут на бічних сторонах профілю tgα б = tgα в ∙ sinα tωo = tg10 ° ∙ sin20 ° = 0,06; (2.40) α б = 3 ° 27 ¢ .4. Кількість зубів приймаємо z = 12.5. Розміри канавки для розміщення стружки:
глибина канавки
де R - радіус заокруглення дна канавки, R = 1,5 мм.
6. Кут стружкової канавки θ = 25 °,
7. Середній розрахунковий діаметр фрези
d p = d a - 2h a - 0,25 K = 120 - 2 ∙ 5,625 - 0,25 ∙ 5,5 = 107,375 мм. (2.42)
8. Кут нахилу гвинтової лінії β 0 канавок
9. Крок гвинтової лінії
h стор = πd p ∙ ctgb 0 = 3,14 ∙ 107,375 ∙ 23,85 = 8045 мм. (2.44)
10. Крок витків по осі
11. Положення вусика малюнок 2.6.
де r 1 - радіус ділильного кола нарізається колеса;
a 1 - кут профілю нарізається колеса;
p А1 - радіус кривизни профілю зуба рівний:
де r a1 і r b2 - радіуси кіл вершин і основний сполученого колеса;
а w12 - міжосьова відстань у передачі
12. Висота вусика
Малюнок 2.5. Форми модифікації профілю зуба черв'ячної фрези під шевінгування.
Малюнок 2.6. Визначення розмірів вусиків черв'ячної фрези.
Заточення зуборізного інструменту.
Черв'ячні фрези для нарізування зубчастих коліс заточують двома способами:
а) на спеціальних верстатах моделей 3642 і 3А642;
б) на універсально-заточувальних верстатах із застосуванням копіра або за допомогою спеціального пристосування, що забезпечує заточування на суворій відповідності у встановленим кутом w підйому гвинтової лінії.
Заточення проводиться тильною стороною тарілчастого кола, щоб виключити можливість пошкодження сусідніх зубів при заточуванні плоскої сторони. Характеристика кола і режим роботи призначаються в залежності від фізико-механічних властивостей матеріалу фрези і вимог до якості заточування.
При заточуванні на спеціальних верстатах забезпечується автоматичне розподіл від зуба до зуба і поворот фрези під час поздовжнього ходу згідно кроку стружкової канавки.
При заточуванні можуть виникнути помилки в налаштуванні обладнання, встановлення кола та інші дефекти, які вплинуть на точність профілю зубів фрези, отже, і на точність нарізаються коліс. Можливі наступні чотири помилки:
1. Передні поверхні заточуються з позитивними передніми кутами (+ g). Зуби фрези втрачають точний профіль зубчастої рейки, ріжучі кромки ріжучі кромки в нормальному перерізі стають криволінійними, з одного боку зуба кромка опукла, а з іншого - увігнута як показано на ріс.2.7.а.
2. Передні поверхні заточуються з негативними кутами (+ g). Похибки профілю виходять такими ж, як і в першому випадку але у зворотному порядку (ріс.2.7.б). завали на ріжучих кромках, які утворюються при неправильних режимах заточення, також створюють негативні передні кути і, отже, викликають спотворення профілю біля вершини зубів.
3. Нерівномірний окружний крок фрези, що виникає від неточності ділильного пристрою або копіра. У цьому випадку деякі зуби виходять вперед за теоретично правильне положення на величину x а інші - трохи назад на величину x 1 як показано на ріс.2.7.в. Такий дефект заточення призводить до радіального биття зубів.
4. Відхилення кроку гвинтової канавки S к від заданого на кресленні. Таке відхилення викликається неправильною роботою передавальних ланок заточувального верстата (зазори, неточний підбір передавальних відносин зубчастих передач) і призводить до конусності фрези. Це, у свою чергу, змінює профіль зубів так само, як і неправильність окружного кроку (ріс.2.7.в), але уздовж осі фрези.
Таблиця 2.3. - Допустимі відхилення черв'ячних фрез класу В
Елементи | Допустимі відхилення черв'ячних фрез класу В, пов'язані з переточуванням при модулі в мм. | |||||||
| 1,0-2,25 | 2,25-4,0 | 4-6 | 6-8 | 8-10 | 10-14 | 14-20 | ||
| Радіальне биття по d в мм | 0,04 | 0,05 | 0,06 | 0,06 | 0,08 | 0,08 | 0,10 | |
| Допуск на радіальному передньої поверхні у мм | Тільки у бік подна- тертя | 0,06 | 0,08 | 0,11 | 0,14 | 0,7 | 0,24 | 0,33 |
| Допуск на радіальному передній поверхні в кутовому вимірі в град. | 50 ¢ | 35 ¢ | 30 ¢ | 30 ¢ | 30 ¢ | 30 ¢ | 28 ¢ | |
| Конусность фрези по зовнішньому діаметру (на всій довжині) у мм. | 0,04 | 0,04 | 0,045 | 0,045 | 0,05 | 0,07 | 0,1 | |
| Примітка. Допустимі відхилення фрез класу А майже в 2 рази менше, а для фрез класу С - більше зазначених в таблиці | ||||||||
Шорсткість заточених передніх поверхонь фрез повинна знаходитися в межах 8-го класу чистоти, а піддавалися доведенні алмазними колами - 9 - 10-го класів.
На передніх поверхнях не допускаються завали, ріжучі кромки повинні бути рівними, без Зарубін і викришування.
в)
Малюнок 2.7. Спотворення профілю зуба фрези в залежності від величини переднього кута заточування
2.7.3. Розрахунок припусків
В даний час існує два методи визначення припусків: дослідно-статистичний і розрахунково-аналітичний.
У першому випадку величина припуску встановлюється за даними таблиць на всю обробку без розподілу припусків по операціях. Для цього використовуються відповідні ГОСТи в яких наведено номінальні значення припусків, які в свою чергу є дещо завищеними. Вони не відображають реальної реальної ситуації в кожному конкретному випадку обробки.
У великосерійному та масовому виробництвах застосовують як правило розрахунково-аналітичний метод визначення припусків. В якості прикладу розглянемо призначення припусків на охоплювану й охоплюючи поверхні за методикою викладеної в [].
1) Розрахунок припуску на зовнішній діаметр зубчастого вінця 189 мм:
Обробка зовнішнього діаметра здійснюється на 005 і 015 операціях, операційні ескізи обробки представлені у додатку.
Вихідними даними для розрахунку припусків по ГОСТ 7505-89 є:
1) Маса деталі - 3,045 кг;
2) Група сталі - М2;
3) Клас точності - Т3;
4) Ступінь складності - С2;
5) Вихідний індекс - 11.
Малюнок 2.8. - Ескіз деталі
Крім цього вихідними даними для розрахунку є: величина шорсткості поверхні Rz і глибина дефектного шару h (Табл. 4.25, []), сумарне просторове відхилення для заготівлі даного типу, визначається по залежності виду:
де ρ кор - величина жолоблення заготовки;
похибка установки заготовки при обробці визначається з виразу:
де ε б - похибка базування;
ε з - похибка закріплення.
Похибки заготівлі внаслідок їх копіювання при обробці частково зберігаються на оброблюваній деталі пропорційно коефіцієнту зменшення похибки К у = 0,06 - при обдирного обробці, К у = 0,05 - при получістовой обробці. Мінімальне значення міжопераційного припуску визначимо за формулою:
Мінімальний припуск під чорнове точіння:
Мінімальний припуск під получістовой гостріння:
Розрахунковий розмір:
d p 1 = 188,54 мм;
d p 2 = 188,54 + 472 = 189,01 мм;
d p 3 = 189,01 + 2,004 = 191,02 мм;
Розрахуємо загальний номінальний припуск і номінальний допуск заготовки:
Z 0 ном = Z 0 min + Н з - Н д = 2,46 + 0,9 - 0,46 = 2,9 мм; (2.54)
d з ном = d 0 ном + Z 0 ном = 189 +2,9 = 191,9 мм. (2.55)
Перевіряємо правильність виконання розрахунків:
2Z i max - 2Z i min = d Di-1 - d Di;
0,7 - 0,46 = 0,4 - 0,16;
4,1 - 2,0 = 2,5 - 0,4;
Умови виконуються. Розрахунки виконані, вірно.
Отримані результати зведені у таблиці 2.4.
Таблиця 2.4 .- Розрахунок припусків та граничних розмірів за технологічними переходами обробки поверхні Ø189 -0,46, мм шестерні
| Технологічні переходи обробки Ø189 | Елемент припуску | 2z min, мкм | Розрахунковий розмір d р, мм | Допуск δ, мкм | Граничний розмір, мм | Перед., Значення припуску | |||||
| Rz | h | r | ε | d, min | d, max | 2Z min | 2Z max | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| Штампування | 150 | 250 | 600 | - | - | 191,02 | 2500 | 191,0 | 193,5 | - | - |
| Точність. чорнове | 100 | 100 | 36 | 40 | 2 × 1002 | 189,01 | 400 | 189,0 | 189,4 | 2,0 | 4,1 |
| Точність. получіст | - | - | - | 40 | 2 × 236 | 188,54 | 160 | 188,5 | 188,7 | 0,46 | 0,7 |
Аналогічно проводимо розрахунок припусків на обробку отвори Ø52 мм і результати розрахунку також представимо у вигляді таблиці.
Таблиця 2.5 .- Розрахунок припусків та граничних розмірів за технологічними переходами обробки отвору Ø52 мм шестерні
| Технологічні переходи обробки Ø52 | Елемент припуску | 2z min, мкм | Розрахунковий розмір d р, мм | Допуск δ, мкм | Граничний розмір, мм | Перед., Значення припуску | |||||
| Rz | h | Ρ | ε | d, min | d, max | 2Z min | 2Z max | ||||
| Штампока | 150 | 250 | 1342 | - | - | 47,33 | 2000 | 45,3 | 47,3 | - | - |
| Зенкування | 63 | 50 | 81 | 50 | 2 × 1743 | 50,82 | 620 | 50,18 | 50,8 | 3,5 | 4,88 |
| Точ.чістовое | - | - | - | 50 | 2 × 192 | 51,2 | 400 | 50,8 | 51,2 | 0,4 | 0,62 |
Нижче представлені схеми розташування припусків і допусків на розраховані вище оброблювані поверхні.
На решту поверхні припуски призначаємо за ГОСТ 7505-89 і результати зведемо в таблицю.
Таблиця 2.6 .- Значення припусків
| Витримує розмір | За ГОСТ | Розрахункові значення |
| 1 | 2 | 3 |
| Ø75 | 2,6 | - |
| Ø189 | 3,0 | 2,9 |
| Ø52 | 2,6 | 4,6 |
| 1 | 2 | 3 |
| 53 | 2,6 | - |
| 19 | 2,4 | - |
Малюнок 2.9 .- Ескіз заготовки
Малюнок 2.10 .- Схема розташування припусків
2.7.4. Розрахунок режимів різання
Режими різання встановлюються в залежності від необхідної точності та якості оброблюваних поверхонь, а також виходячи з умов мінімально можливої собівартості і найбільшої продуктивності.
В даний час застосовуються, як правило, дві методики з розрахунку режимів обробки: розрахунково-аналітичний метод і за нормативними даними. У першому випадку використовується методика викладена в [], в другому користуються довідником [].
Розглянемо детально методику призначення режимів різання розрахунково-аналітичним методом на прикладі 005 операції розглянутого технологічного процесу (операційний ескіз дивитися в додатку). Ведеться токарна обробка зовнішнього діаметра (Ø189мм) зубчастого колеса (позиція IV).
Глибина різання t = 1 мм. Згідно з методикою викладеної в [19], швидкість різання визначимо по залежності виду:
V = C V K V / (T m t x s y), (2.56)
де До V - поправочний коефіцієнт представляє собою твори ряду коефіцієнтів, а саме:
До М V - Враховує вплив матеріалу заготовки, К М V = К Г (750 / G В) nv;
К Г - характеризує групу сталі за оброблюваності, К Г = 1,0;
G В - межа міцності оброблюваного матеріалу, G В = 620 МПа;
До nV - коефіцієнт відображає фактичний стан поверхні заготовки, До nV = 0,8;
До І V - Коефіцієнт що враховує якість матеріалу різального інструменту, К И V = 0,65;
До ТІ - враховує зміну стійкості при багатоінструментальної обробці, К ТІ = 1,7;
Таким чином:
До V = 1,0 (750/620) 1,0 × 0,8 × 0,65 × 1,7 = 1,07.
C V - поправочний коефіцієнт, C V = 420;
Т - величина періоду стійкості інструмента, в нашому випадку приймається рівною 240 хв;
S - величина подачі, призначається відповідно до глибиною різання, S = 0,26 мм / об;
m, x, y-показники ступеня, призначаються відповідно до рекомендацій в [19], m = 0.2, x = 0.15, y = 0.2.
Таким чином значення швидкості різання визначиться, як:
V = 420 × 1,07 / (240 0,2 × 1 0,15 × 0,26 0,2) = 197 м / хв.
Як приклад призначення режимів обробки на підставі нормативних даних розглянемо процес зенкерування отвори (Ø47 мм), операція 005, позиція III. Згідно з методикою викладеної в [] швидкість різання визначається з наступної залежності:
V = V табл. До 1 К 2 К 3, (2.57)
де V табл. - швидкість різання визначають за таблицею, V табл. = 58 м / хв;
До 1 - коефіцієнт, що залежить від оброблюваного матеріалу, К 1 = 1,0;
К 2 - коефіцієнт, що залежить від ставлення прийнятої подачі до подачі, зазначеної в таблиці, S табл = 0,48 мм / об, S пр = 0,5 мм / об, значить 0,5 / 0,48 = 1,04, відповідно До 2 = 1,05;
До 3 - коефіцієнт, що залежить від стійкості інструменту, Т = 240 хв, значить До 3 = 0,8.
Внаслідок того, що зенкування йде по шкірці, то V табл. Зменшуємо на 20% і одержуємо, що V табл. = 48 м / хв.
Остаточно отримаємо:
V = 48 × 1,1 × 1,05 × 0,8 = 45 м / хв,
Що відповідає n = 300 об / хв.
Режими різання для решти операції механічної обробки будемо призначати, керуючись нормативами [], результати розрахунків зведені в таблиці 2.7.
Таблиця 2.7. - Режими різання (розрахункові)
| Базовий варіант | Пропонований варіант | ||||||
| № опер. | № пер. | t, мм | S, мм / об | V, м / хв | t, мм | S, мм / об | V, м / хв |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 005 | II | 1,6 | 0,313 | 95 | 0,75 | 0,31 | 150 |
| III | 6 | 0,481 | 25,7 | 3,5 | 0,50 | 45 | |
| IV | 1,5 | 0,313 | 95 | 1 | 0,31 | 148,4 | |
| V | 4 | 0,313 | 95 | 0,75 | 0,31 | 150 | |
| VI | 0,7 | 0,267 | 93 | 6 | 0,26 | 106,8 | |
| VII | 0,9 | 0,267 | 92 | 1,8 | 0,26 | 79,5 | |
| VIII | 0,6 | 0,267 | 93 | 6 | 0,26 | 88,6 | |
| 010 | - | - | 2 | - | - | 3 | |
| 015 | Подовжньо. | 0,8 | 0,16 | 83,1 | 0,8 | 0,31 | 148 |
| Поперечний. | 0,5 | 0,2 | 83,1 | 0,5 | 0,2 | 149 | |
| 025 | 10,125 | 2,6 / 6,5 | 31,4 | 10,125 | 2,6 / 6,5 | 88,5 | |
| 035 | 0,5 | - | t Z = 1,26 c / зуб | 0,5 | - | t Z = 1,0 c / зуб | |
| 045 | 1,5 | 2 об.заг / хв | 50 | 1,5 | 2 об.заг / хв | 54 | |
| 050 | 0,22 | 0,7 | 113 | 0,22 | 0,8 | 113 | |
| 065 | - | - | 15 | - | - | 15 | |
| 070 | - | - | - | - | |||
| 75 | 0,015 | - | 149 | 0,015 | - | 149 | |
Аналізуючи результати таблиці можна стверджувати, що застосування більш досконалих інструментальних матеріалів дозволяє працювати з більш високими режимами, а це в свою чергу відкриває нові шляхи можливого підвищення продуктивності і зниження собівартості продукції. Наведені результати повинні бути відкориговані відповідно з технологічними можливостями використовуваного обладнання.
2.7.5. Розрахунок технологічних норм часу
Під технічно обгрунтованої нормою часу розуміється час, необхідний для виконання заданого обсягу роботи (операції) за певних організаційно-технічних умовах і найбільш ефективне використання всіх засобів виробництва.
У масовому виробництві визначається норма штучного часу:
Т шт = Т о + Т в + Т про + Т від, (2.58)
де Т о - основний час;
Т в - допоміжний час, час на управління верстатом (увімкнути, вимкнути тощо), встановлення і зняття заготовки, підвід і відвід ріжучого інструменту, вимір заготовки;
Т об - час на обслуговування робочого місця;
Т від - час переривав на відпочинок.
У свою чергу:
Т об = Т тих + Т орг, (2.59)
де Т тих - час на технічне обслуговування, це мастило верстата, видалення стружки, зміна різального інструменту визначається в% від Т о або за формулою:
Т тих = Т о Т см / Т р, (2.60)
де Т см - час на зміну інструменту (-ів);
Т р - стійкість різального інструменту;
далі:
Т орг - час на організаційне обслуговування, це підготовка верстата до роботи на початку зміни та прибирання його в кінці зміни, передача верстата зміннику визначається% від операційного часу, а Т оп = Т о + Т в.
В якості прикладу розглянемо процес нормування токарної операції 015 і операції зубошевінгованія 050, користуючись нормативними даними з
[]. Для цього складемо зведену таблицю по режимах різання.
Таблиця 2.8. - Зведені дані за режимами різання
| Найменування опера-ції | t, мм | l рез / l р.х. мм | Т, хв | S p / S пр, Мм / об | n р / n пр, об / хв | V p / V пр, м / хв | S м, мм / хв | Т о, хв | Ре / Рр, кВт |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 005/II | 0,75 | 21/27 | 240 | 0,318 / 0,31 | 253/250 | 152/150 | 77,5 | 0,35 | 1,95 / 2,2 |
| 005/III | 3,5 | 56/66 | 240 | 0,51 / 0,50 | 304/300 | 45/44 | 150 | 0,43 | 4,7 / 5,17 |
| 005/IV | 1 | 23/29 | 240 | 0,318 / 0,31 | 253/250 | 150/148 | 77,5 | 0,37 | 1,55 / 1,7 |
| 005 / V | 0,75 | 21/27 | 240 | 0,318 / 0,31 | 250/250 | 150/150 | 77,5 | 0,35 | 1,95 / 2,2 |
| 005/VI | 6 | 5 / 8 | 240 | 0,254 / 0,26 | 170/180 | 102/107 | 46,8 | 0,17 | 12/13, 2 |
| 005/VII | 1,8 | 54/60 | 240 | 0,254 / 0,26 | 503/500 | 80/79 | 130 | 0,46 | 7,23 / 7,95 |
| 005/VIII | 6 | 6 / 9 | 240 | 0,254 / 0,26 | 416/450 | 82/89 | 117 | 0,08 | 5 / 5, 5 |
| 010 | - | 54/750 | 480 | - | - | 3 / 3 | 3000 | 0,25 | 4,9 / 5,25 |
| 015/прод | 0,8 | 19/25 | 240 | 0,318 / 0,31 | 256/250 | 152/148 | 77,5 | 0,32 | 1,35 / 1,5 |
| 015/поп | 0,5 | 19/25 | 240 | 0,21 / 0,2 | 252/250 | 150/149 | 50 | 0,5 | 7,8 / 8,6 |
| 025 | 10,125 | 45/84 | 480 | 2,6 / 2,6 | 458/500 | 73/88, 5 | 1300 | 0,65 | 4,05 / 4,25 |
| 035 | 0,5 | 8 / 12 | 500 | t Z = 1,0 c / зуб | 700 | 44/44 | - | 0,67 | 0,69 / 0,74 |
| 045 | 1,5 | 10,125 / 13,125 | 15 | 2об.заг / хв | 12000 / 12000 | 3000 / 3000 | - | 0,69 | 0,22 / 0,25 |
| 050 | 0,22 | 9,46 / 9,46 | 6000 | 0,04 мм / х.стола | 190/190 | 113/113 | 115 | 0,494 | 0,25 / 0,29 |
| 065 | - | 53/350 | 480 | - | - | 15/15 | 15000 | 0,023 | 2,61 / 2,9 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 70 | - | - | - | - | 300 | - | - | 0,2 | 0,19 / 0,2 |
| 75 | 4 дв.хід. | 9,46 / 9,46 | 1500 | - | 250/250 | 149/149 | 85 | 0,45 | 0,21 / 0,26 |
Поздовжній супорт:
Т о = L р.х. / (S про n), (2.61)
де L р.х. = L p + L п + L д,
L р - довжина різання, L p = 19мм;
L п - величина підвода, L п = 3 мм;
L д - додаткова довжина ходу, L д = 3 мм,
означає: L р.х. = 19 + 3 +3 = 25 мм.
Остаточно:
Т о = 25 / (0,31 × 250) = 0,32 хв;
Поперечний супорт:
Т о = L р.х. / (S про n), (2.62)
де L р.х. = L p + L п + L д,
L р - довжина різання, L p = 22мм;
L п - величина підвода, L п = 3 мм;
L д - додаткова довжина ходу, L д = 0 мм,
означає: L р.х. = 22 + 3 = 25 мм.
Остаточно:
Т о = 25 / (0,2 × 250) = 0,5 хв;
Так як на поперечному супорті час обробки більше то в розрахунках використовуємо його основний час.
Т у = 0,09 + 0,024 + 0,01 = 0,124 хв; Т оп = 0,5 + 0,124 = 0,624 хв;
Т тих = 0,5 × 1,72 / 240 = 0,0036 хв; Т орг = 0,624 × 0,018 = 0,011 хв;
Т об = 0,0036 + 0,0117 = 0,0153 хв; Т від = 0,624 × 0,06 = 0,037 хв.
Значить:
Т шт = 0,5 + 0,124 + 0,0153 + 0,037 = 0,676 хв.
Нормування зубошевінговальной операції також проведемо на основі залежностей представлених в [17]. З метою підвищення продуктивності застосовуємо шевінгування з тангенціальною подачею, тому:
Т о = L р.х. n ц / S м, (2.63)
де
а w - номінальне міжосьова відстань, а w = 280 мм;
2р - припуск на товщину зуба, 2р = 0,11 мм;
b - ширина зубчастого вінця, b = 19 мм;
Σ - кут схрещування осей деталі й інструмента, Σ = 15 0;
n ц - кількість подвійних ходів за цикл обробки, n ц = 6;
S м = 115 мм / хв.
Т о = 9,467 × 6 / 115 = 0,494 хв.
Т у = 0,08 хв; Т об = 0,0179 хв; Т від = 0,034 хв;
Т шт = 0,494 + 0,08 + 0,0179 + 0,034 = 0,626 хв.
Аналогічно нормуємо залишилися технологічні операції та отримані результати зводимо в таблиці 2.9.
Таблиця 2.9. - Зведена таблиця технічних норм часу за операціями
| № оп. | Т о, хв | Т В, хв | Т оп, хв | Т об, хв | Т від, хв | Т шт, хв | |||
| Т вус | Т уп | Т з | Т тих | Т орг | |||||
| 005 | 0,46 | 0,23 | 0 | 0 | 0,46 | 0,064 | 0,011 | 0,0267 | 0,562 |
| 010 | 0,25 | 0,062 | 0,09 | 0,12 | 0,522 | 0,008 | 0,0038 | 0,031 | 0,565 |
| 015 | 0,5 | 0,09 | 0,034 | 0,075 | 0,624 | 0,0036 | 0,011 | 0,037 | 0,676 |
| 025 | 0,65 | 0,2 | 0,06 | 0,24 | 0,91 | 0,09 | 0,012 | 0,055 | 1,067 |
| 035 | 0,67 | 0,128 | 0,02 | 0,008 | 0,818 | 0,0134 | 0,011 | 0,066 | 0,908 |
| 045 | 0,69 | 0,128 | 0,02 | 0 | 0,838 | 0,0414 | 0,012 | 0,05 | 0,941 |
| 050 | 0,494 | 0,06 | 0,02 | 0,17 | 0,574 | 0,0099 | 0,008 | 0,034 | 0,626 |
| 065 | 0,063 | 0,062 | 0,09 | 0,0765 | 0,292 | 0,0013 | 0,0008 | 0,018 | 0,312 |
| 070 | 0,2 | 0,06 | 0,02 | 0 | 0,28 | 0,002 | 0,002 | 0,012 | 0,296 |
| 075 | 0,45 | 0,06 | 0,02 | 0,17 | 0,53 | 0,009 | 0,0072 | 0,0318 | 0,578 |
2.7.6. Визначення завантаження обладнання
Необхідна кількість обладнання можна визначити по загальній залежності виду:
m р = Т шт N р / (60F е. η З.Н), (2.65)
де F е - ефективний річний фонд часу роботи одиниці обладнання, F е = 4030 годин.
η З.Н - нормативний коефіцієнт завантаження устаткування, (приймаємо 0,7).
Якщо отримане число одиниць обладнання для даної операції виявиться дробовим, воно округляється до цілого у бік збільшення.
Коефіцієнт завантаження верстата η з визначається, як відношення розрахункової кількості верстатів m p, зайнятих на даній операції процесу, до прийнятого (фактичного) m пр.
η з = m р / m пр. (2.66)
Якщо на операції обробки прийнятого кількості верстатів недостатньо для забезпечення їх роботи із завантаженням, що не перевищує планованої (0,75 ... 0,8), то необхідно за допомогою технологічних заходів збільшити їх продуктивність або збільшити кількість верстатів на операції. Коефіцієнти завантаження верстатів не повинні значно перевищувати запланований нормативний коефіцієнт завантаження обладнання, тобто на кожному робочому місці повинен бути необхідний резерв вільного часу.
Рівень механізації технологічної операції характеризує коефіцієнт використання устаткування за основного часу. Він визначається, як відношення основного часу до штучному. Низька його значення вказує на велику частку ручної праці:
η о = Т о / Т шт. (2.67)
Коефіцієнт використання устаткування за потужністю представляє собою відношення потужності необхідної для здійснення процесу обробки до фактичної потужності встановленого на верстаті приводу головного руху:
η м = Р н / Р ст. (2.68)
При цьому необхідна потужність для здійснення процесу різання визначається по залежності виду:
Р н = Р е / η, (2.69)
де Р е - ефективна потужність, яка використовується тільки на різання;
η - коефіцієнт, що враховує втрати в приводі верстата, (0,8 ... 0,85).
Останній коефіцієнт показує, наскільки вдало підібрано обладнання. Необхідно прагнути до його більш повному завантаженні.
Результати розрахунків представлених вище коефіцієнтів наведені в таблиці 2.10.
Таблиця 2.10. - Розрахунок коефіцієнтів використання обладнання
| № оп. | Т о i, хв | Т шт i, хв | m р i | m пр i | η з i | η про i | Р ст, кВт | Р н, кВт | η м i |
| 005 | 0,46 | 0,562 | 0,5 | 1 | 0,5 | 0,82 | 40 | 37,92 | 0,95 |
| 010 | 0,25 | 0,565 | 0,5 | 1 | 0,5 | 0,44 | 11 | 5,25 | 0,48 |
| 015 | 0,5 | 0,676 | 0,6 | 1 | 0,6 | 0,74 | 17 | 10,1 | 0,59 |
| 025 | 0,65 | 1,067 | 0,94 | 1 | 0,94 | 0,61 | 5 | 4,25 | 0,85 |
| 035 | 0,67 | 0,908 | 0,8 | 1 | 0,8 | 0,74 | 1,1 | 0,74 | 0,67 |
| 045 | 0,69 | 0,941 | 0,82 | 1 | 0,82 | 0,73 | 0,32 | 0,25 | 0,78 |
| 050 | 0,494 | 0,626 | 0,56 | 1 | 0,56 | 0,79 | 0,9 | 0,29 | 0,32 |
| 065 | 0,063 | 0,312 | 0,27 | 1 | 0,27 | 0,20 | 11 | 2,9 | 0,26 |
| 070 | 0,2 | 0,296 | 0,25 | 1 | 0,25 | 0,68 | 0,3 | 0,2 | 0,67 |
| 075 | 0,45 | 0,578 | 0,51 | 1 | 0,51 | 0,78 | 0,9 | 0,26 | 0,29 |
| Ср.зн. | - | - | - | - | 0,65 | - | 6,216 | 0,59 |
3. ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА
3.1. Розрахунок собівартості виготовлення деталі при річній програмі випуску
До складу капітальних складень включаються одноразові витрати на формування основних фондів з урахуванням вхідного податку на додану вартість (ПДВ).
За запропонованою методикою [] в загальному випадку величина капітальних вкладень включає такі складові, млн. руб.:
К = К зд + К про + К тр + К інт + К інв + К соп, (3.1)
де К зд - капвкладення в будівлі;
До про - капвкладення в робочі машини і обладнання;
До тр - капвкладення в транспортні засоби;
До інт - капвкладення в універсальну технічне оснащення й інструмент;
До інв - капвкладення у виробничий інвентар;
До соп - супутні капвкладення.
Т.к всі капіталовкладення розраховуються з урахуванням коефіцієнта завантаження обладнання-К З.О.
Величину капітальних вкладень у виробничу площу для розміщення обладнання, проектованого технологічного процесу, визначимо за формулою:
m
До зд = å (S j M прj До дj + S) · Ц зд · До З.О., (3.2)
j = 1
де S j - площа, яка припадає на одиницю обладнання j-го найменування, кв.м;
M пр - прийнята кількість одиниць обладнання j-го найменування, шт.;
До дj - коефіцієнт, що враховує додаткову площу, (К дj = 1,8);
S - площа, потребная для розміщення транспортних пристроїв, систем упралвенія верстатами з ЧПУ, кв.м;
Ц зд - вартість одного кв.м виробничої площі, млн. руб.
(Ц зд = 0,196 млн. руб.).
До З.О. - коефіцієнт, що враховує завантаження обладнання
Капітальні вкладення в технологічне обладнання розраховуються виходячи з його кількості по операціях і цін за формулою:
m
До об = å М прj Ц j (1 + А т + А ф + А м) До З.О., (3.3)
j = 1
де Ц j - оптова (договірна) ціна одиниці обладнання j-го найменування;
А т - коефіцієнт, що враховує транспортні витрати: А т = 0,02 ... 0,05; (приймаємо А т = 0,04);
А ф - коефіцієнт, що враховує витрати на влаштування фундаменту. У даному проекті металорізальне обладнання встановлюється без спорудження спеціального фундаменту: А ф = 0;
А м - коефіцієнт, що враховує витрати на монтаж обладнання: А м = 0,02 ... 0,05. (Приймаємо А м = 0,03).
Розрахунки по капіталовкладеннях в будівлю і обладнання наведені в таблиці 3.1.
Таблиця 3.1. - Капітальні вкладення в будівлю і обладнання
| Базовий варіант | ||||||||
| Найменування устаткування | Кількість обладнання. М пр, шт | Площа 1 верстата S, кв.м | Площа одного верстата з урахуванням доп. площі SxК д, м 2 | Ціна 1м 2 произв. площі Ц зд, млн. руб. | Ціна 1 верстата Ц, млн. руб. | Коефіцієнт, учит. Загрузуку обладнання, До З.О. | Капвло-вання в будівлю До зд, млн. руб. | Капвкладення в обору-ментів До об, млн. руб. |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 1. 1К282 | 1 | 9,040 | 16,272 | 0,196 | 17,900 | 0,603 | 1,923 | 11,550 |
| 2. 7А520 | 1 | 7,364 | 13,255 | 0,196 | 8,090 | 0,480 | 1,247 | 4,155 |
| 3. ІТ-100 | 1 | 11,800 | 21,240 | 0,196 | 27,900 | 0,785 | 3,268 | 23,435 |
| 4. АВС 612-1251 | 1 | 5,250 | 9,450 | 0,196 | 14,400 | 0,957 | 1,773 | 14,745 |
| 5. 5Д580 | 1 | 3,400 | 6,120 | 0,196 | 8,700 | 0,772 | 0,926 | 7,187 |
| 6. 5Б525-2 | 1 | 1,438 | 2,588 | 0,196 | 13,800 | 0,559 | 0,284 | 8,254 |
| 7. 5702В | 1 | 4,573 | 8,231 | 0,196 | 9,500 | 0,800 | 1,291 | 8,132 |
| 8. П6326 | 1 | 3,190 | 5,742 | 0,196 | 15,200 | 0,480 | 0,540 | 7,806 |
| 9. Обкатних. верстат | 1 | 4,290 | 7,722 | 0,196 | 13,100 | 0,243 | 0,368 | 3,406 |
| 10. 5В913 | 1 | 5,740 | 10,332 | 0,196 | 14,750 | 0,603 | 1,221 | 9,517 |
| 11. 1Н713 | 1 | 3,160 | 5,688 | 0,196 | 6,450 | 0,710 | 0,792 | 4,900 |
| РАЗОМ: | 11 | 13,933 | 103,087 | |||||
| Проектний варіант | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 1. 1К282 | 1 | 9,040 | 16,272 | 0,196 | 17,900 | 0,500 | 1,595 | 9,577 |
| 2. 7Б68 | 1 | 5,38 | 9,684 | 0,196 | 33,100 | 0,500 | 0,949 | 17,709 |
| 3. 1Н713 | 1 | 3,160 | 5,688 | 0,196 | 6,450 | 0,600 | 0,669 | 4,141 |
| 4. АВС 12-1676 | 1 | 6,4 | 11,520 | 0,196 | 12,740 | 0,940 | 2,122 | 12,814 |
| 5. 5Н580 | 1 | 2,65 | 4,77 | 0,196 | 17,000 | 0,80 | 0,748 | 14,552 |
| 6. 5525-5 | 1 | 1,46 | 2,628 | 0,196 | 8,300 | 0,82 | 0,422 | 7,282 |
| 7 АВС02В | 1 | 3,190 | 5,742 | 0,196 | 18,740 | 0,56 | 0,630 | 11,229 |
| 8. 7Б68 | 1 | 5,38 | 9,684 | 0,196 | 32,250 | 0,27 | 0,512 | 9,317 |
| 9. 5В722 | 1 | 2,69 | 4,842 | 0,196 | 12,400 | 0,25 | 0,237 | 3,317 |
| 10. 5В913 | 1 | 5,740 | 10,332 | 0,196 | 11,750 | 0,51 | 1,033 | 6,412 |
| РАЗОМ: | 10 | 8,917 | 96,350 | |||||
Таблиця 3.2. - Потреба в інвестиціях.
| Напрямки | Базовий варіант | Проектний варіант | ||
| інвестицій | Кількість | Сума, млн. руб. | Кількість | Сума, млн. руб. |
| Будинки й соотруженія, м2 | 180,921 | 13,633 | 81,162 | 8,917 |
| Обладнання, шт. | 11 | 103,087 | 10 | 96,350 |
| Транспортні засоби, шт. | 1,735 | 1735 | ||
| Виробничий інвентар, шт. | 11 | 0,358 | 10 | 0,326 |
| Разом основних фондів | 118,813 | 107,328 | ||
| Оборотні кошти | 13,370 | 11,015 | ||
| Інвестиції, всього | 132,183 | 118,343 | ||
Собівартість продукції становить суму витрат підприємства на її виробництво і реалізацію.
Витрати на матеріали були розраховані в розділі "Вибір методу отримання заготовки". Вони склали 1174,2 тис.руб. / од, в тому числі ПДВ 195,7 тис. руб. При складанні калькуляції витрати на матеріали беруться без ПДВ, тобто в розмірі 14,678 млн. руб.
Розрахунок середньої облікової чисельності (ССЧ):
ССЧ виробничих робітників (ССЧр) розраховується за наступною формулою:
ССЧр = å N t штi / Ф · 60, (3.4)
де Ф - річний фонд часу роботи робітника, год (Ф = 1760 год).ССЧр (б) = å N t шт / Ф · 60 = 15000 · 9,741 / 1760 · 60 = 1,384
ССЧ (б) допом. роб. = 0,553
ССЧ (б) руков. і спец. = 0,291
ССЧ (проект) = 15000 · 6,531 / 1760 · 60 = 0,928
ССЧ (проект) допом. роб. = 0,371
ССЧ (проект) руков. і спец. = 0,195
ССЧ допоміжних робітників становить в середньому 35 - 40% від ССЧр,
ССЧ керівників і фахівців складає в середньому 15% від ССЧ виробничих і допоміжних робітників.
Розрахунок заробітної плати виробничих робітників з відрахуваннями може бути проведено за такими формулами:
m
З з.о = å ГТС i · t штi · Р д · К м · N / 60 · n, (3.5)
i = 1
де С з.о - основна заробітна плата виробничих робітників, млн. руб.;
ГТС i - годинна тарифна ставка відповідного розряду, яка може бути збільшена на коефіцієнт (1,5 - 3), руб.; (3р. - 730 руб., 4р. - 850 руб., 5р. - 990 руб.).
t штi - норма штучного часу виконання i-й операції, хв.;
Р д - коефіцієнт, що враховує премії і доплати до тарифного фонду:
Р д = 1,4 ... 1,7., (Приймемо Р д = 1,7);
К м - коефіцієнт доплат за багатоверстатне, К м = 1,1 ... 1,6.,
(Приймаємо К м = 1);
m - кількість операцій техпроцесу;
n - кількість верстатів, що забезпечуються паралельно одним робочим,
(N = 1);
N - планований обсяг виробництва, шт., (N = 15000)
Додаткова заробітна плата (З з.д) приймається за заводськими даними у відсотках від основної зарплати (11% З з.о). Сюди входять виплата за виконання держобов'язків, оплата відпусток, доплата підліткам і так далі.
Відрахування в бюджетні і позабюджетні фонди визначаються за формулою:
Сотч = (С з.о + С з.д) · D / 100, (3.6)
де D - відсоток відрахувань: до фонду соціального захисту - 36%; Надзвичайний податок - 4%.
Сотч (б) = (3,258 + 0,358) · 40/100 = 2,725 млн. руб.
Сотч (п) = (2,235 + 0,246) · 40/100 = 0,992 млн. руб.
Розрахунки зведемо в таблиці 3.3.
Таблиця 3.3. - Основна і додаткова заробітні плати з нарахуваннями
| Базовий варіант | ||||||||
| професія | Розряд робіт | Годинна тарифна ст. ГТС, руб / год | Норма штучного часу на прогр. tшт, хв | Коеф-т, вчить. премії та Рд | Коеф-т доплат за многогост. обсл. Км. | Кількість верстатів обсл. 1 роб. n, шт. | Основна зарплата Сз.о, млн. руб. | Додатк. зарплата Сз.д, млн. руб. |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 1. 1К282 | 4 | 850 | 0,562 | 1,7 | 1 | 1 | 0,203 | 0,022 |
| 2. 7А520 | 4 | 850 | 0,665 | 1,7 | 1 | 1 | 0,240 | 0,026 |
| 3. ІТ-100 | 3 | 730 | 0,766 | 1,7 | 1 | 1 | 1,238 | 0,026 |
| 4. АВС 612-1251 | 4 | 850 | 1,56 | 1,7 | 1 | 1 | 0,564 | 0,062 |
| 5. 5Д580 | 3 | 730 | 0,958 | 1,7 | 1 | 1 | 0,297 | 0,033 |
| 6. 5Б525-2 | 3 | 730 | 1,241 | 1,7 | 1 | 1 | 0,385 | 0,042 |
| 7. 5702В | 3 | 730 | 0,929 | 1,7 | 1 | 1 | 0,288 | 0,032 |
| 8. П6326 | 4 | 850 | 0,61 | 1,7 | 1 | 1 | 0,220 | 0,024 |
| 9. Обкату верстат | 3 | 730 | 1,23 | 1,7 | 1 | 1 | 0,382 | 0,042 |
| 10. 5В913 | 4 | 850 | 0,59 | 1,7 | 1 | 1 | 0,228 | 0,025 |
| РАЗОМ: | 3,258 | 0,358 | ||||||
| Проектний варіант | ||||||||
| 1. 1К282 | 4 | 850 | 0,562 | 1,7 | 1 | 1 | 0,203 | 0,022 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 2. 7Б68 | 4 | 850 | 0,565 | 1,7 | 1 | 1 | 0,204 | 0,022 |
| 3. 1Н713 | 4 | 850 | 0,676 | 1,7 | 1 | 1 | 0,244 | 0,027 |
| 4. АВС-12-тисяча шістсот сімдесят шість | 4 | 850 | 1,067 | 1,7 | 1 | 1 | 0,385 | 0,042 |
| 5. 5Н580 | 3 | 730 | 0,908 | 1,7 | 1 | 1 | 0,282 | 0,031 |
| 6. 5525-2 | 3 | 730 | 0,941 | 1,7 | 1 | 1 | 0,292 | 0,032 |
| 7. АВС02В | 4 | 850 | 0,626 | 1,7 | 1 | 1 | 0,226 | 0,125 |
| 8. 7Б68 | 4 | 850 | 0,312 | 1,7 | 1 | 1 | 0,113 | 0,013 |
| 9. 5В722 | 4 | 850 | 0,296 | 1,7 | 1 | 1 | 0,107 | 0,012 |
| 10. 5В913 | 3 | 730 | 0,578 | 1,7 | 1 | 1 | 0,179 | 0,010 |
| РАЗОМ: | 2,235 | 0,246 | ||||||
У розрахунку основної заробітної плати за даними ОТиЗ наведена годинна тарифна ставка з коефіцієнтом, що.
Середня заробітна плата (середньомісячна) одного спискового робітника, зайнятого на технологічних операціях, буде дорівнює:
ЗП сер = (С з.о + С з.д,) / 12 · Ч р (3.7)
де (С з.о + С з.д) - річний фонд заробітної плати виробничих робітників, млн. руб.;
Ч р - спискова чисельність виробничих робітників, чол.
Базовий:
ЗПср = 217,7 тис. руб.
ЗП сер = (С з.о + Сз.д) / 12 · Ч р = (3,258 + 0,358) / 12 · 1,384 = 0,218 млн. руб.
ЗП (б) доп. роб. = 0,087 млн. руб.
ЗП (б) рук. і спец. = 0,046 млн. руб.
Проектний:
ЗПср = 222,8 тис. руб.
ЗП сер = (2,235 + 0,246) / 12 · 0,928 = 0,223 млн. руб.
ЗП (п) допом. роб. = 0,089 млн. руб.
ЗП (п) рук. і спец. = 0,047 млн. руб.
Середньомісячна зарплата виробничих робітників у базовому варіанті склала 217,7 тис. руб., А в запропонованому - 222,8 тис. руб.
Середня місячна зарплата допоміжного робітника на підприємстві становить 89 тис. руб. , Керівників. фахівців - 47 тис. руб.
Результати відобразимо у зведеній таблиці 3.4.
Таблиця 3.4. - Фонд оплати праці (млн. крб.)
| Персонал | Базовий варіант | Проектний варіант |
| Основні робочі | 3,616 | 2,481 |
| Допоміжні робітники | 1,446 | 0,992 |
| Керівники, фахівці, службовці | 0,759 | 0,521 |
| Разом | 5,821 | 3,994 |
Амортизація обладнання і будівлі. Величина річних амортизаційних відрахувань визначається за формулою:
А = К ср · Н а / 100 (3.8)
де К ср - середньорічна вартість обладнання, без урахування вхідного ПДВ (з урахуванням завантаження). млн.руб.; (на будівлі - 2,5%; на унів. верстатів - 5%)
Н а - норма амортизації,%.
Розрахунок амортизації обладнання та будівлі зведемо в таблицю 3.5.
Таблиця 3.5. - Розрахунок амортизації обладнання та будівлі
| Найменування основних фондів | Початкова вартість основних фондів, млн. руб. | Кількість, шт. | Вартість основних фондів, млн. руб. | Норма амор-тизації,% | Сума амортизації на рік, млн. руб. |
| Базовий | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1. 1К282 | 11,550 | 1 | 9,625 | 5 | 0,481 |
| 2. 7А520 | 4,155 | 1 | 3,463 | 5 | 0,173 |
| 3. ІТ-100 | 23,435 | 1 | 19,529 | 5 | 0,976 |
| 4. АВС 612-1251 | 14,745 | 1 | 12,288 | 5 | 0,614 |
| 5. 5Д580 | 7,187 | 1 | 5,989 | 5 | 0,299 |
| 6. 5Б525-2 | 8,254 | 1 | 6,878 | 5 | 0,344 |
| 7. 5702В | 8,132 | 1 | 6,777 | 5 | 0,339 |
| 8. П6326 | 7,806 | 1 | 6,505 | 5 | 0,325 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 9. Обкату стан | 3,406 | 1 | 2,838 | 5 | 0,142 |
| 10. 5В913 | 9,517 | 1 | 7,931 | 5 | 0,397 |
| 11. 1Н713 | 4,900 | 1 | 4,083 | 5 | 0,204 |
| БУДІВЛЯ | 13,633 | 11,361 | 2,5 | 0,284 | |
| РАЗОМ | 4,578 | ||||
| Проектний | |||||
| 1. 1К282 | 9,577 | 1 | 7,981 | 5 | 0,399 |
| 2. 7Б68 | 17,709 | 1 | 14,758 | 5 | 0,738 |
| 3. 1Н713 | 4,141 | 1 | 3,451 | 5 | 0,173 |
| 4. АВС-12-тисяча шістсот сімдесят шість | 12,814 | 1 | 10,678 | 5 | 0,534 |
| 5. 5Н580 | 14,552 | 1 | 12,127 | 5 | 0,606 |
| 6. 5525-2 | 7,282 | 1 | 6,068 | 5 | 0,303 |
| 7. АВС 02б | 11,229 | 1 | 9,358 | 5 | 0,468 |
| 8. 7Б68 | 9,317 | 1 | 7,764 | 5 | 0,388 |
| 9. 5В722 | 3,317 | 1 | 2,764 | 5 | 0,138 |
| 10. 5В913 | 6,412 | 1 | 5,343 | 5 | 0,267 |
| БУДІВЛЯ | 8,917 | 7,431 | 2,5 | 0,186 | |
| РАЗОМ | 4,200 | ||||
Для складання калькуляції собівартості продукції скористаємося укрупненим методом. Відсоток накладних витрат за заводськими даними становить% від основної зарплати:
- Загальновиробничі 420%;
- Загальногосподарські 138%;
Загальновиробничі витрати:
- РСЕО 312%;
- Загальноцехові витрати 108%.
На підставі укрупненого розрахунку визначимо РСЕО і загальноцехові витрати.
У проектному варіанті сума РСЕО склала 6,973 млн. руб. (312%), а загальноцехових витрат - 2,414 млн. руб. (108%).
У базовому варіанті сума РСЕО склала 10,165 млн. руб. (321%), а загальноцехових витрат - 3,519 млн. руб. (108%).
Підсумки розрахунку собівартості річного обсягу випуску продукції зведемо в таблицю 3.6.
Таблиця 3.6. - Калькуляція собівартості річного випуску продукції (млн. крб.)
| N п / п | Найменування статей | Базовий варіант | Проектний варіант |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1 | Сировина і матеріали за вирахуванням відходів без ПДВ | 14,678 | 14,678 |
| 2 | Енергія на технологічні цілі | ||
| 3 | Основна заробітна плата виробничих робітників | 3,258 | 2,235 |
| 4 | Додаткова заробітна плата виробничих робітників | 0,358 | 0,246 |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 5 | Відрахування від зарплати (40%) | 1,446 | 0,992 |
| 6 | Загальновиробничі витрати: (420%) | 13,684 | 9,387 |
| 6.1 | Витрати на утримання та експлуатацію обладнання, в тому числі (312%) | 10,165 | 6,973 |
| 6.1.1 | матеріальні витрати (П.6.1-п.6.1.2-п.6.1.3-п.6.1.4) | 3,847 | 1,57 |
| 6.1.2 | заробітна плата | 1,446 | 0,992 |
| 6.1.3 | відрахування від зарплати (0,40 п.6.1.2) | 0,578 | 0,397 |
| 6.1.4 | амортизація обладнання | 4,292 | 4,014 |
| 6.2 | Цехові витрати, в тому числі (108%) | 3,519 | 2,414 |
| 6.2.1 | матеріальні витрати (П.6.2-п.6.2.2-п.6.2.3-п.6.2.4) | 2,172 | 1,499 |
| 6.2.2 | заробітна плата | 0,759 | 0,521 |
| 6.2.3 | відрахування від зарплати (0,40 п.6.2.2) | 0,304 | 0,208 |
| 6.2.4 | амортизація будівлі | 0,284 | 0,186 |
| 7 | Цехова собівартість, в тому числі | 33,424 | 27,538 |
| 7.1 | матеріальні витрати (П.1 + п.2 + п.6.1.1 + п.6.2.1) | 20,697 | 17,747 |
| 7.2 | заробітна плата (П.3 + п.4 + п.6.1.2 + п.6.2.2) | 5,821 | 3,994 |
| 7.3 | відрахування ((п.3 + п.4) · 0,40 + п.6.1.3 + п.6.2.3) | 2,328 | 1,598 |
| 7.4 | амортизаційні відрахування (П.6.1.4 + п.6.2.4) | 4,578 | 4,200 |
При визначенні річного обсягу продукції у відпускних цінах і чистого прибутку прийнято спрощення, що зменшує трудомісткість розрахунків, але не знижує точність визначення величини чистого прибутку.
Для виконання розрахунків використовується інформація за базовим варіантом, зведена в таблиці 3.7.
Таблиця 7.7. - Вихідна інформація по підприємству
| Показник | Сума |
| Реальна рентабельність підприємства по чистому прибутку в звітному році Р б.р,% | 16 |
| Ставка податку на нерухомість h тижнів | 0,01 |
| Ставка податку на додану вартість h ПДВ | 0,2 |
| Ставка податку на прибуток h пр | 0,3 |
| Ставка транспортного збору h тр | 0,05 |
| Ставка відрахувань до місцевого цільовий бюджетний фонд за загальним нормативом h ВІН | 0,025 |
Таблиця 3.8. - Розрахунок річного обсягу продукції в умовних відпускних цінах (млн. крб.)
| N п / п | Показники | Умовні формули | Розрахунок | Сума |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | Податок на нерухомість | Н тижнів = Ф про б · h тижнів | 118,8 / 3 · 0,01 | 1,119 |
| 2 | Прибуток залишається | П ост б = Р б · І б | 0,16 · 132,183 | 21,149 |
| 3 | Чистий прибуток | П ч б = П ост б / (1 - h тр) | 21,149 / (1-0,05) | 22,149 |
| 4 | Транспортний збір | Н тр б = П ч б · h тр | 22,262 · 0,05 | 1,113 |
| 5 | Прибуток оподатковуваний | П н б = П ч б / (1 - h пр) | 22,262 / (1-0,3) | 31,803 |
| 6 | Податок на прибуток | Н пр б = П н б · h пр | 31,803 · 0,3 | 9,541 |
| 7 | Прибуток балансова | П б б = П ост б + Н тижнів б + Н пр б + Н тр | 21,149 +1,119 + +9,541 +1,113 | 32,922 |
| 8 | Обсяг випуску продукції в умовних оптових цінах | Q опт б = З ц б + П б б | 33,424 +32,922 | 66,346 |
| Цільовий збір за загальним нормативом | Н б ОН = Q опт б · h ВІН / 0,975 | 66,346 · 0,025 0,976 | 1,701 | |
| Відрахування до республікансй фонд (Н РФ) | Н РФ б = (Q опт б + Н ОН б) · H РФ / 0,98 · | 0,02 (66,346 +1,701) 0,98 | 1,389 | |
| 12 | Обсяг випуску продукції в умовних відпускних цінах | Q б = Q опт б + Н ОН б + Н ВЖФ б | 66,346 +1,701 + +1,389 | 69,436 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 13 | Умовна відпускна ціна одиниці продукції | Ц б = Q б / N | 69,436 / 15000 | 0,005 |
| 14 | Податок на додану вартість | Н пдв б = Q б · h пдв | 69,436 · 0,2 | 13,887 |
| 15 | Випуск продукції в вартісному виразі | Q б з ПДВ = Q б + Н ПДВ | 69,436 +13,887 | 83,323 |
| 16 | Ціна одиниці продукції з ПДВ | Ц б з ПДВ = Q б Рндс / N | 83,323 / 15000 | 0,006 |
"Б" - базовий індекс;
"П" - проектний індекс;
N - програма, шт.
Визначення чистого прибутку та рентабельності у проектному варіанті
Визначення чистого прибутку та рентабельності у проектному варіанті наведемо у формі таблиці 3.9. Для виконання розрахунків використовується інформація таблиці 3.6.
Таблиця 3.9. - Розрахунок чистого прибутку проектного варіанту (млн. крб.)
| N п / п | Показники | Умовні формули | Розрахунок | Сума |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | Умовна відпускна ціна одиниці продукції з ПДВ | Ц отп п Рндс = Ц б Рндс | 0,006 | |
| 2 | Вартість випущеної продукції | Q п Рндс = Ц б Рндс · N | 0,006 · 15000 | 83,323 |
| 3 | Податок на додану вартість | Н пдв п = Q п з ПДВ · h пдв / (100 + + h ндс) | 83,323 · 20/120 | 13,887 |
| 4 | Обсяг випущеної продукції без ПДВ | Q п = Q п з ПДВ-h пдв | 83,323 · 13,887 | 69,436 |
| 5 | Відрахування до фонду виробників сільськогосподарської продукції | Н РФ п = Q п · h РФхП | 69,436 / 0,02 | 1,389 |
| 6 | Цільовий збір за загальним нормативом | Н ОН п = [(Q п-Н РФ п) · h ВІН | 0,025 (69,436 - -1,389) | 1,701 |
| 7 | Обсяг випуску продукції в умовних оптових цінах | Q опт п = Q п-Н РФ п - Н ОН п | 69,436-1,389 - -1,701 | 66,343 |
| 8 | Прибуток балансова | П б п = Q опт п-С ц п | 66,343-27,538 | 38,805 |
| 9 | Податок на нерухомість | Н тижнів п = Ф про п · h тижнів | 107,328 · 0,01 | 1,073 |
| 10 | Прибуток оподатковуваний | П н п = П б п-Н тижнів п | 38,805-1,073 | 37,732 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 11 | Податок на прибуток | Н пр п = П н п · h пр | 37,732 · 0,3 | 11,320 |
| 12 | Чистий прибуток | П ч п = П н п-Н пр п | 37,732 · 11,320 | 26,412 |
| 13 | Транспортний збір | Н тр п = П ч п · h тр | 26,412 · 0,05 | 1,321 |
| 14 | Прибуток підлягає розподілу за спецфондів | П сф п = П ч п-Н тр п | 26,412-1,321 | 25,091 |
3.2. Визначення економічної доцільності виготовлення деталі за розробленим технологічним процесом
Рентабельність інвестицій по чистому прибутку характеризує відносний річний приріст власності підприємства при даному варіанті інвестицій. Вона визначається за формулою:
Р п = П ч п / І п · 100 (%), (3.9)
де П ч п - річний чистий прибуток у цьому варіанті інвестицій, млн. руб.;
І п - величина інвестицій в даному варіанті, млн. руб.
Підставивши дані отримаємо:
Р б = 22,262 / 132,183 · 100% = 16,8%
Р п = 26,412 / 118,343 · 100% = 22,3%
Реальна рентабельність по чистому прибутку базового варіанту Р р б склала 16,8%, а рентабельність по чистому прибутку проектного варіанту Р п - 22,3%. Це означає, що вкладення коштів у проект ефективно.
Отримана економія говорить про перевагу проектного варіанту над базовим.
Орієнтовний період повернення інвестицій в даному варіанті - це строк у роках, протягом якого сума щорічного чистого прибутку зрівняється з величиною інвестицій. Розрахунок проводиться за формулою:
Т у = І п / П ч п (років) (3.10)
Т у = 118,343 / 26,412 »4,5 років Т в баз = 132,183 / 22,262» 5,9 років
Цей період повернення капіталовкладень є оптимальним.
Техніко-економічні показники проекту
Таблиця 3.10. - Техніко-економічні показники проекту
| Показники | Варіанти | ||
| Базовий | Проектний | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1 | Річний обсяг випуску продукції: - В натуральному вираженні, шт. - У вартісному вираженні за ціною базового варіанту, млн.руб. | 15000 83,323 | 15000 83,323 |
| 2 | Вартість основних фондів, млн. руб. | 118,813 | 107,328 |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 3 | Амортизаційні відрахування, млн. руб. | 4,578 | 4,200 |
| 4 | Середня облікова чисельність працюючих, чол. | 2,228 | 1,494 |
| 5 | Фонд заробітної плати працюючих, млн.руб. | 5,821 | 3,994 |
| 6 | Середньомісячна заробітна плата 1 працюючого, тис.руб. | 217,7 | 222,8 |
| 7 | Продуктивність праці одного працюючого, тис.руб. / чол. | 37,398 | 55,772 |
| 8 | Собівартість одиниці продукції, грн. | 2228 | 1836 |
| 9 | Собівартість річного обсягу, млн.руб. | 33,424 | 27,538 |
| 10 | Сума податків, млн.руб. | 76275 | 76,656 |
| - Непрямі | 16,8 | 16,977 | |
| - Прямі | 11,773 | 13,714 | |
| - Включені в собівартість | 47,525 | 45,965 | |
| 11 | Рентабельність виробленої продукції,% | 16,8 | 22,3 |
| 12 | Прибуток підлягає розподілу за спецфондів, млн.руб. | 21,149 | 25,09 |
| 13 | Період повернення інвестицій, років | 5,9 | 4,5 |
ВИСНОВКИ:
В результаті удосконалення способу одержання заготовки знизилася трудомісткість, яка призвела до зниження середньооблікової чисельності робітників. Це дозволило знизити фонд основної заробітної плати на 1.827 млн. руб., Але заробітна плата збільшилася на 5,1 тис. руб. Був збільшений і приріст податків до бюджету на 381 тис. руб.
4. ОХОРОНА ПРАЦІ
4.1. Виробнича санітарія, техніка безпеки на ділянці
За ГОСТ 12.0.003-74 на виробничій дільниці виготовлення шестерні коробки зміни передач 50-1701216 трактора МТЗ-50 є такі небезпечні й шкідливі виробничі фактори:
а) фізичні - це рухомі частини виробничого обладнання, рухомі машини і механізми, підвищений рівень шуму та вібрації на робочому місці, гострі краї і задирки на поверхнях деталей, стружка, напруга в електричній мережі, підвищена температура оброблюваних деталей;
б) небезпечні психофізіологічні та шкідливі виробничі чинники - це фізичні перевантаження, але в основному нервово-психічні перевантаження (монотонність праці);
в) хімічно небезпечних і шкідливих виробничих факторів немає, так як у виробничому процесі не використовуються хімічно небезпечні речовини.
г) біологічно небезпечні та шкідливі виробничі - це використання МОР.
До шкідливих виробничих факторів відносяться: шум, запиленість, МОР, вібрації. У процесі механічної обробки шестерні 50-1701216 трактора МТЗ-50 виділяються такі шкідливі речовини: металева і абразивна пилюка, пари СОЖ і масляного туману.
Під час операцій механічної обробки застосовуються мастильно-охолоджуючі рідини, в результаті чого відбувається розбризкування і випаровування МОР, так як температура інструменту і деталі під час обробки може досягати декількох сотень градусів. Компоненти МОР поступають в повітря у вигляді масляних і інших парів, а також аерозолів. Дихання цими парами і аерозолями стає причиною ураження органів дихання, легеневої тканини, а також шкідливого впливу на інші органи людини.
Пил також надає шкідливий вплив на дихальні шляхи і легені. При тривалому перебуванні людини в запиленому приміщенні можливі серйозні ураження легень. Коли пил проникає глибоко в легені - це може призвести до розвитку пневмоколіоза - захворювання, при якому відбувається заміщення легеневої тканини сполучною тканиною. На ділянці під час обробки утворюється мелкодисперсная пил і дим з частинками розміром менше 5 мкм, а також Середньодисперсні пил з частинками розміром від 10 до 5 мкм. Найбільшу небезпеку для організму являє мелкодисперсная пил, оскільки вона не затримується у верхніх дихальних шляхах і проникає в легені, де й осідає.
Гранично допустимі концентрації пилу на ділянці по ГОСТ 12.1.005-88 - 6 мг / м 3, аерозолі масляного туману - 5 мг / м 3. У повітрі робочої зони, реально виникають концентрації шкідливих речовин - наступні: пилу - 5 мг / м 3; аерозолі масляного туману - 2 мг / м 3. Для аерозолів МОР в повітрі на ділянці застосовують конструкції сопел для подачі і розпилення рідини за ГОСТ 12.3.025-80.
Для індивідуального захисту на даному виробництві застосовуються такі засоби:
а) Спецодяг - охороняє працюючих від несприятливих факторів впливу зовнішнього середовища: механічних, фізичних і хімічних. Спецодяг, надійно захищає тіло від шкідливих виробничих факторів і разом з тим забезпечує свободу рухів, нормальну терморегуляцію організму, добре очищається від забруднень, не змінюючи після цього своїх властивостей.
б) Спецвзуття повинна бути стійкою до впливів зовнішнього середовища, а підошва повинна забезпечувати стійкість робочого і мати виготовлену з маслобензостойких матеріалів підошву зі спеціальним рифленням.
в) Для захисту шкірного покриву від впливу МОР застосовується захисний крем для рук: «Силіконовий» і «Засіб захисне для рук».
Робота вентиляційних систем в комплексі з вибором технологічних процесів за ГОСТ 12.3.002-75 і виробничого обладнання, що відповідає вимогам ГОСТ 12.2.003-74, повинна створювати на постійних робочих місцях, в робочій і обслуговується зонах приміщень метеорологічні умови і. Чистоту повітряного середовища, що відповідають чинним санітарним нормам.
На даній ділянці застосовується як природна, так і місцева вентиляція. Природна вентиляція використовується як загальноцехових і здійснюється під впливом різниці температур і ваг повітря всередині і зовні виробничих приміщень за допомогою дефлекторів і аерації. У виробничих приміщеннях встановлені витяжні труби, зовнішня частина яких розташовується над дахом. З метою підвищення ефективності повітрообміну через витяжні труби на них встановлюють дефлектор. Місцева вентиляція використовується безпосередньо на шліфувальних, токарних операціях і є витяжною. Пристрої місцевої вентиляції складаються в основному з захисних кожухів, до яких приєднаний вентиляційний воздуховод.
Для очищення повітря від туманів кислот, масел та інших рідин використовуються волокнових і сіткові туманоуловітелі, принцип дії яких заснований на осадженні крапель смачивающей рідини на поверхні пор з наступним стіканням рідини під дією сил тяжіння. Туманоуловітелі ділять на низькошвидкісні (швидкість фільтрації W ф ≤ 0,15 м / с), в яких переважним є механізм дифузійного осадження крапель, і високошвидкісні (W ф = 0,5 ... 5 м / с і більше), в яких осадження крапель на поверхні пір відбувається головним чином під впливом інерційних сил.
Низькошвидкісні туманоуловітелі забезпечують дуже високу ефективність очищення (до 0,999) від частинок розміром менше ніж 3 мкм, повністю уловлюючи частки більшого розміру. Волокнових шари формуються набиванням скловолокна діаметром 7 ... 30 мкм або полімерних волокон (лавсан, ПВХ, поліпропілен) діаметром 12 ... 40 мкм. Товщина шару складає 50 ... 150 мм. гідравлічний опір сухих фільтруючих елементів дорівнює 200 ... 1000 Па, а в режимі очищення без утворення твердого осаду 1200 ... 2500 Па.
Високошвидкісні туманоуловітелі мають менші розміри і забезпечують ефективність очищення газу від туману з частинками менше ніж 3 мкм, рівну 0,90 ... 0,98 з гідравлічному опорі 1500 ... 2000 Па.
Інститутом НІІОгаз розроблений для очищення повітря, що відходить від металорізальних верстатів, низкоскоростной туманоуловітель типу Н-2000. Туманоуловітель складається з корпусу, в якому розміщені два ступені очищення. Фільтр грубої очистки представляє собою легкознімний касету, в якій знаходиться повсть або пакет в'язаних гофрованих сіток. Він очищає потік від великих рідких і твердих частинок. Фільтр тонкого очищення включає ряд вертикальних патронів, заповнених голкопробивним повстю з лавсанових волокон діаметром 18 мкм. Швидкість фільтрації через другий щабель становить 0,1 ... 0,15 м / с. при навантаженні по газу 1700 м 3 / год і вхідний концентрації туману до 42 мг / м 3 агрегат має гідравлічний опір близько 450 Па і забезпечує ефективність очищення, рівну 0,85.
Серійно, також виготовляють агрегати АЕ2-12 для уловлювання масляного туману, що відходить від металорізальних верстатів. На першій ступені використовується інерційний ефект очищення від крупних частинок, другий ступінь-низкоскоростная і виконана у вигляді патронів, спорядженим багатошарової тонкою сіткою, а третій ступінь (фільтр-шумоглушник) складається з декількох шарів дірчастої пінополіуретанової губки, які розміщені після вентилятора і служать одночасно глушником шуму. Продуктивність агрегату 750 м 3 / ч. концентрація масла на виході з агрегатів Н-2000 і АЕ2-12 невелика, тому очищене повітря зазвичай надходить у приміщення цеху, забезпечуючи рециркуляцію повітря.
Важливим питанням при проектуванні пило-та туманоуловітелей є можливість їх використання в системах рециркуляції повітря. Відповідно до норм при використанні рециркуляції повинні дотримуватися слкдующіе умови: кількість повітря, поступаящего ззовні, має становити не менше 10% загальної кількості, що надходить в приміщення, повітря, що повертається в приміщення, повинен містити не більше 30% шкідливих речовин по відношенню до їх ГДК . Виходячи з ГДК і звичайних концентрацій домішок ефективність очищення пило-та туманоуловітелей повинна бути 0,90 ... 0,95 і більше.
а) б)
Малюнок 4.1. - Схеми повітроочищувачів
а - туманоуловітель типу Н-2000: 1 - корпус; 2 - патрон, 3 - фільтр грубого очищення; б - агрегат воздухоочистителя АЕ2-12: 1 - патрони; 2 - кільцева камера, 3 - фільтр-шумоглушник; 4 - вентилятор.За ГОСТ 12.1.005-88 роботи відносяться до категорії IIб - фізичні роботи середньої тяжкості, пов'язані з ходьбою і перенесенням, тягарів не більше 10 кг, що супроводжуються помірним фізичним напруженням (маса деталі-3, 045кг). Енерговитрати - 201 ÷ 250 ккал / год (233 ÷ 290 Вт).
Оптимальні норми мікроклімату приведені в таблиці 4.1.
Таблиця 4.1. - Оптимальні норми мікроклімату| Період року | Категорія робіт | Температура, | Відносна вологість,% | Швидкість руху повітря, м / с |
| Холодний | Середньої важкості - ІІб | 17 - 19 | 40 - 60 | 0,3 |
| Теплий | 20 - 22 | 40 - 60 | 0,4 |
Нормальні умови роботи у виробничих приміщеннях можуть бути забезпечені при достатньому освітленні робочих зон, проходів та проїздів. Робочі зони висвітлюються в такій мірі, щоб робочий мав можливість добре бачити процес роботи, не напружуючи зору і не нахиляючись для цього до інструменту і оброблюваному виробу, розташованим на відстані не далі 0,5 м від ока.
Розряд зорової роботи-IIв-робота дуже високої точності (об'єкт розрізнення від 0,15 до 0,3 мм). Нормативне значення мінімальної освітленості при комбінованому освітленні на робочому місці-2000 лк. Коефіцієнт природної освітленості (к.п.о.) для природного заповітної-7% СНБ 2.04.05-98.
Для загального штучного освітлення на ділянці використовують світильники з люмінесцентними лампами типу ОВС-1, а для місцевого освітлення робочої зони верстатів - світильники з лампами розжарювання типу УНП.
Джерелами шуму і вібрації на ділянці є працююче обладнання. Для даного виробництва характерні досить великі швидкості робочих органів верстатів. За ГОСТ 12.1.003-88 шум є широкосмуговим постійним. Гранично допустиме значення рівня звуку становить 80 дБА, а реальне - 82 ... 86 дБА.
Вібрація - загальна, технологічна, тип 3а. Гранично допустимий рівень вібрації при частоті 16 ... 20 Гц для віброприскорення складає 106 дБ, величина віброприскорення не повинна перевищувати 0,2 м / с 2, граничне значення віброшвидкості 0,2 × 10 -2 м / с, а допустимий рівень віброшвидкості 92 дБ. Для зменшення рівня вібрації застосовується за ГОСТ 12.1.012-90:
-Установка обладнання на пружинні віброізолятори;
-Застосування примусової мастила в з'єднаннях для запобігання їх зносу і виникнення шуму від тертя;
-Застосування прокладкових матеріалів і пружних вставок у з'єднаннях;
-Зменшення інтенсивності вібрацій поверхонь, що створюють шум, шляхом забезпечення їх жорсткості і надійності кріплення;
-Своєчасне профілактичне обслуговування верстатів і устаткування, при якому забезпечується надійність кріплень і правильне регулювання сполук.
За небезпеки ураження електричним струмом приміщення належить до класу підвищеної небезпеки, так як є струмопровідні підлоги. Все обладнання на ділянці має занулення, всі струмоведучі частини ізольовані.
Технологічний процес складений відповідно до ГОСТ «Обробка металів різанням».
Небезпечні виробничі фактори:
Небезпечні зони - зони різання.
Для попередження отримання травми від вильоту деталі з центрів необхідно при виготовленні центрових отворів стежити за тим, щоб їх осі лежали на одній прямій, а деталь спиралася на центр стінками конусної частини отвору. Нерухомі центри необхідно змащувати у уникнення зносу і не застосовувати при високих оборотах. При високих обертах застосовувати обертові центри. Порізи рук гострими крайками різця можуть мати місце при поспіху і неправильних прийомах повороту різцевої голівки. Основними заходами щодо запобігання отримання травм ріжучим інструментом є суворе дотримання встановлених режимів різання і правильного порядку включення шпинделя верстата.
Стружка.
При роботі на токарних верстатах найбільш часто відзначається випадки поранення і опіків різних частин тіла. Для попередження отримання даних травм необхідно застосовувати різці з стружкодробящімі канавками, уступами і накладними стружколомом, а також працювати з опущеним захисним екраном. За ГОСТ 12.2.009-99 автомати і напівавтомати, при роботі яких протягом зміни утворюється понад 30 кг стружки, повинні бути оснащені автоматичними діючими транспортерами для видалення стружки з верстата. При відсутності таких робітники повинні бути оснащені спеціальним інструментом і спецодягом для прибирання.
Загальні вимоги безпеки до виробничого обладнання встановлені ГОСТ 12.2.003-74.
Небезпечні зони при роботі устаткування: супорта і шпинделі верстатів, що обертаються інструменти, зона переміщення рухаються частин обладнання, зона розташування струмопровідного обладнання. Всі застосовується устаткування забезпечено різними блокуючими і огороджувальними пристроями.
Засоби захисту: всі відкриті обертові частини верстатів закриваються кожухами, щільно прикріпленими до станини або нерухомої частини верстата; захисні екрани, ізолюючі зону обробки; запобіжні пристрої для автоматичного відключення агрегатів і машин при появі в їх роботі відхилень від заданих параметрів. Органи управління верстатами - кнопкові пульти певної форми і забарвлення. Кнопка стоп пофарбована в червоний колір, кнопка пуск в чорний.
Обладнання на ділянці розташовується в лінію по ходу технологічного процесу тильною стороною до проїзду.
Організація робочого місця: на кожному робочому місці біля верстата на підлозі знаходяться дерев'яні грати на всю довжину робочої зони, а по ширині-500мм.; Робочі місця обладнані тумбочками для зберігання інструменту, стелажами-підставками. Органи управління розташовуються не далі 200 мм від розташування робітника під час завантаження верстата вправо або вліво і не більше 100мм нижче пояса.
Ширина цехових проїздів 4500мм, ширина проходів 2000мм.
Обладнання забарвлене в зелений колір.
4.2.Определеніе протипожежних заходів на ділянці
За ступенем пожежної небезпеки дане виробництво відноситься до категорії Д-негорючі речовини і матеріали знаходяться в холодним стані за ОНТП 24-86. Група займистості - вогнетривкі. Ступінь вогнестійкості будинку II
Всі технологічні операції обробки даної деталі є пожежобезпечними з точки зору можливих загорянь. Виняток становить процес нітроцементації, який проводиться у термічному цеху за окремим технологічним процесом з використанням горючих газів.
Можливими причинами виникнення пожеж на ділянці є:
а) несправність електрообладнання (іскри, які утворюються при коротких замиканнях, і нагрівання ділянок електромереж та електрообладнання, іскрові розряди статичної електрики);
б) промаслена ганчір'я;
Заходи з пожежної профілактики:
а) промаслена ганчір'я складується у спеціальних герметичних ящиках і вивозиться щоденно;
б) раз на тиждень проводиться огляд електрообладнання верстатів бригадою електриків;
Крім того, з метою запобігання можливих пожеж на підприємстві проводиться цілий комплекс профілактичних заходів, подразделяющихся на: організаційні, технічні, режимні та експлуатаційні.
До організаційних заходів належать: питання стосуються правильної експлуатації обладнання та транспорту, правильне утримання будівель і споруд, а також територій, протипожежний інструктаж працюючих, організація добровільних пожежних дружин та пожежно-технічних комісій, видання нормативно-технічної документації.
До технічних заходів належать: дотримання протипожежних норм і правил при проектуванні будівель та обладнання, при його монтажі та встановлення систем освітлення, вентиляції, опалення.
Режимні заходи включають в себе: заборону куріння в заборонених місцях, заборона проведення зварювальних та інших вогневих робіт у пожежонебезпечних приміщеннях.
Експлуатаційні заходи включають: своєчасний профілактичний огляд, ремонти і випробування технологічного обладнання.
Своєчасне проведення вище перерахованих заходів дозволяє суттєво зменшити кількість виникаючих пожеж і виникнення пожежі.
У цеху є два евакуаційних виходи, розташованих з двох сторін будинку. Ширина евакуаційних виходів 1500мм, ширина пожежних проїздів 4500мм.
На даному виробництві застосовується протипожежне водопостачання і первинні засоби гасіння пожеж. В якості первинних засобів пожежогасіння на ділянці використовуються - вогнегасник хімічний пінний ОХП-10 і вуглекислотний ОУ-5 по одному на 600-800м 2, пожежні щити.
ВИСНОВОК
У даному дипломному проекті в педагогічній частини був розроблений комбінований урок предмета "Трудове навчання" за темою "Обробка циліндричних і конічних поверхонь". Було запропоновано наступне методичний посібник:
- Комплект транспарантів до графопроектор (№ 1 - № 6);
- Інструкційно-технологічні карти (№ 1 - № 2);
- Операційна карта токарної обробки деталі "Пробійник";
- Структурно-логічна схема навчального матеріалу;
- Технологічна карта уроку;
- План уроку.
Також були розкриті наступні питання:
- Дидактичний аналіз теми;
- Знання та вміння, що формуються при вивченні матеріалу теми;
- Дано обгрунтування форм, методів і засобів навчання.
Як змін техпроцесу було запропоновано:
- Була виключена операція 11500 (підрублювання торців), і сполучена з токарної Багаторізцеві 015;
- Горизонтально-протяжної верстат 7А520 на операції 010 був заміщений на вертикально-протяжної 7Б68;
- На операції 025 зубофрезерний застосована твердосплавна черв'ячна фреза;
- На зубофасочной операції 045 був замінений верстат 5525 на 5525-2 з двома шліфувальними кругами, що дозволило знизити час обробки вдвічі;
- На операції 050 зубошевінговальная і 075 зубоховінговальная був застосований метод тангенціальною подачі, що зменшило робочий хід і знизило основний час;
- Посилили режими різання за рахунок застосування більш стійкого інструменту і застосування сучасних марок СОЖ як Укрінол-1 і ОСМ-3;
- Як удосконалення техпроцесу отримання заготовок був запропонований метод одержання заготовок в закритих штампах, що дозволяє підвищити продуктивність і знизити припуски, зменшити масу в порівнянні з методом отримання заготовок у відкритих штампах.
У результаті розрахунків економічної частини проекту ми прийшли до висновку, що в результаті вдосконалення способу отримання заготовки знизилася трудомісткість, яка призвела до зниження середньооблікової чисельності робітників. Це дозволило знизити фонд основної заробітної плати на 1,827 млн. рублів, але заробітна плата збільшилася на 5,1 тис. рублів. Був збільшений приріст податків до бюджету на 381 тис. рублів.
Інструкційно-технологічна карта № 1
Обточування заготовки за один прохід
Інструкційно-технологічна карта № 2
Обробка конічної поверхні
ЛІТЕРАТУРА
1. Антонюк В.Є., Корольов В.А., Баша С.М. Довідник конструктора з розрахунку і проектування верстатних пристосувань. - Мн.: Білорусь, 1969. - 392 с.
2. Артурів П.Р. Зв'язок трудового навчання з основами наук. - М.: Просвещение, 1983. - 127 с.
3. Бабук В.В., Медведєв А.І., Шкред В.А. Програма конструкторсько-технологічної та предіпломной практики. - Мн.: БГПА, 1987. - 26 с.
4. Бабук В.В., Шкред В.А., Кривко Г.П. Проектування технологічних процесів механічної обробки в машинобудуванні. - Мн.: Вищейшая школа, 1987. - 255 с.
5. Безпека виробничих процесів. Довідник / За ред. Бєлова С.В. - М.: Машинобудування, 1985. - 448 с.
6. Болховітінов Н.Ф. Металознавство і термічна обробка. - М.: Машинобудування, 1965. - 505 с.
7. Горбацевіч А.Ф., Шкред В.А. Курсове проектування з технології машинобудування. - Мн.: Вишейшая школа, 1983. - 256 с.
8. Гусєв О.О., Ковальчук О.Р., та ін Технологія машинобудування. - М.: Машинобудування, 1986. - 481 с.
9. Дібнер Л.Г. Довідник молодого Заточника металорізального інструмента. - М.: Машинобудування, 1990. - 206 с.
10. Мельников Г.М., Вороненко В.П. Проектування механоскладальних цехів - М.: Машинобудування, 1990. - 352 с.
11. Методичні вказівки з оформлення технологічної документації в курсових і дипломних проектах. / Романенко В.І., Шкред В.А. - Мн.: БГПА, 1992. - 72 с.
12. Методичні посібники з проектування механоскладальних цехів та автоматизованих ділянок. / Романенко В.І., Савченко М.І., Ярмак Ю.Ю. - Мн.: БГПА, 1992. - 36 с.
13. Методичні вказівки щодо виконання розділу «Охорона праці» в дипломних проектах. / Данилко Б.М., Вінерскій С.М., Кама С.Г. Мн.: БГПА, 1992. - 26 с.
14. Методичні вказівки щодо виконання розділу дипломного проекту "Технологічне забезпечення надійності виробів". / Бабук. В.В., Баршай І.Л. - Мн.: БГПА, 1983. - 36 с.
15. Методичні вказівки з дипломного проектування. / Шкред В.А. - Мн.: БГПА, 1987. - 35 с.
16. Мигура П.Х. Обробка металу в шкільних майстернях. - М.: Просвещение, 1991. - 147 с.
17. Охорона праці в машинобудуванні. / Под ред. Бєлова С.В., Юдіна Є.Я. - М.: Машинобудування, 1983. - 432 с.
18. Позняк І.П. Організація і методика навчання в профтехучилищах. - Мн.: Вишейшая школа, 1983. - 238 с.
19. Практикум з методики викладання машинобудівних дисциплін. / Під. ред. Нікіфорова В.І. - М.: Вища школа, 1990. - 112 с.
20. Виробництво зубчастих коліс. Довідник / За ред. Тайця Б.А. - М.: Машинобудування, 1990. - 464 с.
21. Режими різання металів. Довідник / За ред. Корчемкіна А.Д. - М.: Ниитавтопром, 1995. - 456 с.
22. Ріжучий інструмент. Курсове та дипломне проектування / За ред. Фельдштейна Є.Е. - Мн.: Дизайн ПРО, 1997. - 385 с.
23. Скакун В.А. Організація і методика виробничого навчання. - М.: Вища школа, 1990. - 251 с.
24. Довідник технолога-машинобудівника. / Под ред. Косилової А.Г., і Мещерякова Р.К. - М.: Машинобудування, 1986. т.1, 2 - 596 с.
25. Трактори «Білорусь» МТЗ-50, МТЗ-50Л, Технічний опис та інструкція з експлуатації. - Мн.: Урожай, 1977. - 352 с.
26. Навчальний посібник для 7-8 класів середньої школи. / Под ред. Деркачова А.А. - Мн.: Народна асвета, 1986. - 174 с.
Джерелами шуму і вібрації на ділянці є працююче обладнання. Для даного виробництва характерні досить великі швидкості робочих органів верстатів. За ГОСТ 12.1.003-88 шум є широкосмуговим постійним. Гранично допустиме значення рівня звуку становить 80 дБА, а реальне - 82 ... 86 дБА.
Вібрація - загальна, технологічна, тип 3а. Гранично допустимий рівень вібрації при частоті 16 ... 20 Гц для віброприскорення складає 106 дБ, величина віброприскорення не повинна перевищувати 0,2 м / с 2, граничне значення віброшвидкості 0,2 × 10 -2 м / с, а допустимий рівень віброшвидкості 92 дБ. Для зменшення рівня вібрації застосовується за ГОСТ 12.1.012-90:
-Установка обладнання на пружинні віброізолятори;
-Застосування примусової мастила в з'єднаннях для запобігання їх зносу і виникнення шуму від тертя;
-Застосування прокладкових матеріалів і пружних вставок у з'єднаннях;
-Зменшення інтенсивності вібрацій поверхонь, що створюють шум, шляхом забезпечення їх жорсткості і надійності кріплення;
-Своєчасне профілактичне обслуговування верстатів і устаткування, при якому забезпечується надійність кріплень і правильне регулювання сполук.
За небезпеки ураження електричним струмом приміщення належить до класу підвищеної небезпеки, так як є струмопровідні підлоги. Все обладнання на ділянці має занулення, всі струмоведучі частини ізольовані.
Технологічний процес складений відповідно до ГОСТ «Обробка металів різанням».
Небезпечні виробничі фактори:
Небезпечні зони - зони різання.
Для попередження отримання травми від вильоту деталі з центрів необхідно при виготовленні центрових отворів стежити за тим, щоб їх осі лежали на одній прямій, а деталь спиралася на центр стінками конусної частини отвору. Нерухомі центри необхідно змащувати у уникнення зносу і не застосовувати при високих оборотах. При високих обертах застосовувати обертові центри. Порізи рук гострими крайками різця можуть мати місце при поспіху і неправильних прийомах повороту різцевої голівки. Основними заходами щодо запобігання отримання травм ріжучим інструментом є суворе дотримання встановлених режимів різання і правильного порядку включення шпинделя верстата.
Стружка.
При роботі на токарних верстатах найбільш часто відзначається випадки поранення і опіків різних частин тіла. Для попередження отримання даних травм необхідно застосовувати різці з стружкодробящімі канавками, уступами і накладними стружколомом, а також працювати з опущеним захисним екраном. За ГОСТ 12.2.009-99 автомати і напівавтомати, при роботі яких протягом зміни утворюється понад 30 кг стружки, повинні бути оснащені автоматичними діючими транспортерами для видалення стружки з верстата. При відсутності таких робітники повинні бути оснащені спеціальним інструментом і спецодягом для прибирання.
Загальні вимоги безпеки до виробничого обладнання встановлені ГОСТ 12.2.003-74.
Небезпечні зони при роботі устаткування: супорта і шпинделі верстатів, що обертаються інструменти, зона переміщення рухаються частин обладнання, зона розташування струмопровідного обладнання. Всі застосовується устаткування забезпечено різними блокуючими і огороджувальними пристроями.
Засоби захисту: всі відкриті обертові частини верстатів закриваються кожухами, щільно прикріпленими до станини або нерухомої частини верстата; захисні екрани, ізолюючі зону обробки; запобіжні пристрої для автоматичного відключення агрегатів і машин при появі в їх роботі відхилень від заданих параметрів. Органи управління верстатами - кнопкові пульти певної форми і забарвлення. Кнопка стоп пофарбована в червоний колір, кнопка пуск в чорний.
Обладнання на ділянці розташовується в лінію по ходу технологічного процесу тильною стороною до проїзду.
Організація робочого місця: на кожному робочому місці біля верстата на підлозі знаходяться дерев'яні грати на всю довжину робочої зони, а по ширині-500мм.; Робочі місця обладнані тумбочками для зберігання інструменту, стелажами-підставками. Органи управління розташовуються не далі 200 мм від розташування робітника під час завантаження верстата вправо або вліво і не більше 100мм нижче пояса.
Ширина цехових проїздів 4500мм, ширина проходів 2000мм.
Обладнання забарвлене в зелений колір.
4.2.Определеніе протипожежних заходів на ділянці
За ступенем пожежної небезпеки дане виробництво відноситься до категорії Д-негорючі речовини і матеріали знаходяться в холодним стані за ОНТП 24-86. Група займистості - вогнетривкі. Ступінь вогнестійкості будинку II
Всі технологічні операції обробки даної деталі є пожежобезпечними з точки зору можливих загорянь. Виняток становить процес нітроцементації, який проводиться у термічному цеху за окремим технологічним процесом з використанням горючих газів.
Можливими причинами виникнення пожеж на ділянці є:
а) несправність електрообладнання (іскри, які утворюються при коротких замиканнях, і нагрівання ділянок електромереж та електрообладнання, іскрові розряди статичної електрики);
б) промаслена ганчір'я;
Заходи з пожежної профілактики:
а) промаслена ганчір'я складується у спеціальних герметичних ящиках і вивозиться щоденно;
б) раз на тиждень проводиться огляд електрообладнання верстатів бригадою електриків;
Крім того, з метою запобігання можливих пожеж на підприємстві проводиться цілий комплекс профілактичних заходів, подразделяющихся на: організаційні, технічні, режимні та експлуатаційні.
До організаційних заходів належать: питання стосуються правильної експлуатації обладнання та транспорту, правильне утримання будівель і споруд, а також територій, протипожежний інструктаж працюючих, організація добровільних пожежних дружин та пожежно-технічних комісій, видання нормативно-технічної документації.
До технічних заходів належать: дотримання протипожежних норм і правил при проектуванні будівель та обладнання, при його монтажі та встановлення систем освітлення, вентиляції, опалення.
Режимні заходи включають в себе: заборону куріння в заборонених місцях, заборона проведення зварювальних та інших вогневих робіт у пожежонебезпечних приміщеннях.
Експлуатаційні заходи включають: своєчасний профілактичний огляд, ремонти і випробування технологічного обладнання.
Своєчасне проведення вище перерахованих заходів дозволяє суттєво зменшити кількість виникаючих пожеж і виникнення пожежі.
У цеху є два евакуаційних виходи, розташованих з двох сторін будинку. Ширина евакуаційних виходів 1500мм, ширина пожежних проїздів 4500мм.
На даному виробництві застосовується протипожежне водопостачання і первинні засоби гасіння пожеж. В якості первинних засобів пожежогасіння на ділянці використовуються - вогнегасник хімічний пінний ОХП-10 і вуглекислотний ОУ-5 по одному на 600-800м 2, пожежні щити.
ВИСНОВОК
У даному дипломному проекті в педагогічній частини був розроблений комбінований урок предмета "Трудове навчання" за темою "Обробка циліндричних і конічних поверхонь". Було запропоновано наступне методичний посібник:
- Комплект транспарантів до графопроектор (№ 1 - № 6);
- Інструкційно-технологічні карти (№ 1 - № 2);
- Операційна карта токарної обробки деталі "Пробійник";
- Структурно-логічна схема навчального матеріалу;
- Технологічна карта уроку;
- План уроку.
Також були розкриті наступні питання:
- Дидактичний аналіз теми;
- Знання та вміння, що формуються при вивченні матеріалу теми;
- Дано обгрунтування форм, методів і засобів навчання.
Як змін техпроцесу було запропоновано:
- Була виключена операція 11500 (підрублювання торців), і сполучена з токарної Багаторізцеві 015;
- Горизонтально-протяжної верстат 7А520 на операції 010 був заміщений на вертикально-протяжної 7Б68;
- На операції 025 зубофрезерний застосована твердосплавна черв'ячна фреза;
- На зубофасочной операції 045 був замінений верстат 5525 на 5525-2 з двома шліфувальними кругами, що дозволило знизити час обробки вдвічі;
- На операції 050 зубошевінговальная і 075 зубоховінговальная був застосований метод тангенціальною подачі, що зменшило робочий хід і знизило основний час;
- Посилили режими різання за рахунок застосування більш стійкого інструменту і застосування сучасних марок СОЖ як Укрінол-1 і ОСМ-3;
- Як удосконалення техпроцесу отримання заготовок був запропонований метод одержання заготовок в закритих штампах, що дозволяє підвищити продуктивність і знизити припуски, зменшити масу в порівнянні з методом отримання заготовок у відкритих штампах.
У результаті розрахунків економічної частини проекту ми прийшли до висновку, що в результаті вдосконалення способу отримання заготовки знизилася трудомісткість, яка призвела до зниження середньооблікової чисельності робітників. Це дозволило знизити фонд основної заробітної плати на 1,827 млн. рублів, але заробітна плата збільшилася на 5,1 тис. рублів. Був збільшений приріст податків до бюджету на 381 тис. рублів.
Інструкційно-технологічна карта № 1
Обточування заготовки за один прохід
| № п / п | Послідовність дій | Графічне зображення |
| 1 | 2 | 3 |
1 | Перемістити різець на 8-10 мм. вліво від торця заготовки і на 2-3 мм. від її поверхні. | 8-10 |
2 | Включити обертання шпинделя. Повільно підвести різець до заготівлі до появи на її поверхні ледве помітною кругової ризики. | |
3 | Перемістити різець вправо на відстань 8-10 мм від торця заготовки. Вимкнути обертання шпинделя. | 8-10 |
| 4 | Встановити різець на необхідну глибину різання: а) утримуючи лівою рукою рукоятку гвинта поперечної подачі, правою повернути кільце суміщення його нульового штриха з рискою на нерухомій втулці б) двома руками, повільно обертаючи рукоятку, подати різець по лімбу на потрібне число поділок. Кільце лімба знову встановити на нульову поділку. | |
5 | Включити обертання шпинделя. Обточити заготовку на довжину 3-5 мм. ручною подачею каретки супорта. Відвести різець вправо у вихідне положення. | 3-5 S S |
6 | Вимкнути обертання шпинделя. Виміряти діаметр зробленого ділянки. Якщо діаметр вийшов більше від необхідного, то визначити, на яке число поділок поперечної подачі потрібно подати різець, щоб отримати потрібний діаметр. Знову включити обертання шпинделя і зняти стружку на пробному ділянці. Дія повторити до отримання заданого розміру. | S | |||
7 | Включити обертання шпинделя, обточити заготівлю на необхідну довжину, відвести різець від оброблюваної поверхні на себе і вправо у вихідне положення, вимкнути обертання шпинделя | S | |||
| Примітка: обточування виробляти безперервним переміщенням різця справа наліво. | |||||
Обробка конічної поверхні
| № п / п | Послідовність дій | Графічне зображення |
| 1 | Налагодити верстат. Послабити гайки кріплення поворотної плити і повернути плиту з верхніми санчатами на необхідний кут α. Перевірити кут по розподілам шкали повороту. Затягнути гайки кріплення. | α |
2 | Включити обертання шпинделя. Зробити пробний прохід, подачу здійснюючи вручну t = 0,5 | S |
3 | Перемістити різець вправо на відстань 8-10 мм. від торця. Вимкнути обертання шпинделя. Перевірити установку кута, у разі збою виконати пункт № 1. | 8-10 |
4 | Включити обертання шпинделя. Точити конус до необхідного діаметра на торці заготовки. Подачу здійснювати вручну - безперервно. | Ø S | |||
| 5 | При досягненні необхідного діаметра, відвести різець вправо на 15-20 мм. Вимкнути обертання шпинделя. | ||||
| Примітка: вимірювання здійснювати після повної зупинки шпинделя. | |||||
ЛІТЕРАТУРА
1. Антонюк В.Є., Корольов В.А., Баша С.М. Довідник конструктора з розрахунку і проектування верстатних пристосувань. - Мн.: Білорусь, 1969. - 392 с.
2. Артурів П.Р. Зв'язок трудового навчання з основами наук. - М.: Просвещение, 1983. - 127 с.
3. Бабук В.В., Медведєв А.І., Шкред В.А. Програма конструкторсько-технологічної та предіпломной практики. - Мн.: БГПА, 1987. - 26 с.
4. Бабук В.В., Шкред В.А., Кривко Г.П. Проектування технологічних процесів механічної обробки в машинобудуванні. - Мн.: Вищейшая школа, 1987. - 255 с.
5. Безпека виробничих процесів. Довідник / За ред. Бєлова С.В. - М.: Машинобудування, 1985. - 448 с.
6. Болховітінов Н.Ф. Металознавство і термічна обробка. - М.: Машинобудування, 1965. - 505 с.
7. Горбацевіч А.Ф., Шкред В.А. Курсове проектування з технології машинобудування. - Мн.: Вишейшая школа, 1983. - 256 с.
8. Гусєв О.О., Ковальчук О.Р., та ін Технологія машинобудування. - М.: Машинобудування, 1986. - 481 с.
9. Дібнер Л.Г. Довідник молодого Заточника металорізального інструмента. - М.: Машинобудування, 1990. - 206 с.
10. Мельников Г.М., Вороненко В.П. Проектування механоскладальних цехів - М.: Машинобудування, 1990. - 352 с.
11. Методичні вказівки з оформлення технологічної документації в курсових і дипломних проектах. / Романенко В.І., Шкред В.А. - Мн.: БГПА, 1992. - 72 с.
12. Методичні посібники з проектування механоскладальних цехів та автоматизованих ділянок. / Романенко В.І., Савченко М.І., Ярмак Ю.Ю. - Мн.: БГПА, 1992. - 36 с.
13. Методичні вказівки щодо виконання розділу «Охорона праці» в дипломних проектах. / Данилко Б.М., Вінерскій С.М., Кама С.Г. Мн.: БГПА, 1992. - 26 с.
14. Методичні вказівки щодо виконання розділу дипломного проекту "Технологічне забезпечення надійності виробів". / Бабук. В.В., Баршай І.Л. - Мн.: БГПА, 1983. - 36 с.
15. Методичні вказівки з дипломного проектування. / Шкред В.А. - Мн.: БГПА, 1987. - 35 с.
16. Мигура П.Х. Обробка металу в шкільних майстернях. - М.: Просвещение, 1991. - 147 с.
17. Охорона праці в машинобудуванні. / Под ред. Бєлова С.В., Юдіна Є.Я. - М.: Машинобудування, 1983. - 432 с.
18. Позняк І.П. Організація і методика навчання в профтехучилищах. - Мн.: Вишейшая школа, 1983. - 238 с.
19. Практикум з методики викладання машинобудівних дисциплін. / Під. ред. Нікіфорова В.І. - М.: Вища школа, 1990. - 112 с.
20. Виробництво зубчастих коліс. Довідник / За ред. Тайця Б.А. - М.: Машинобудування, 1990. - 464 с.
21. Режими різання металів. Довідник / За ред. Корчемкіна А.Д. - М.: Ниитавтопром, 1995. - 456 с.
22. Ріжучий інструмент. Курсове та дипломне проектування / За ред. Фельдштейна Є.Е. - Мн.: Дизайн ПРО, 1997. - 385 с.
23. Скакун В.А. Організація і методика виробничого навчання. - М.: Вища школа, 1990. - 251 с.
24. Довідник технолога-машинобудівника. / Под ред. Косилової А.Г., і Мещерякова Р.К. - М.: Машинобудування, 1986. т.1, 2 - 596 с.
25. Трактори «Білорусь» МТЗ-50, МТЗ-50Л, Технічний опис та інструкція з експлуатації. - Мн.: Урожай, 1977. - 352 с.
26. Навчальний посібник для 7-8 класів середньої школи. / Под ред. Деркачова А.А. - Мн.: Народна асвета, 1986. - 174 с.