Исследования влияния перекрестного шлифования на точность по макрогеометрии сферической поверхности

В [21] приводятся исследования влияния перекрестного шлифования на точность по макрогеометрии сферической поверхности. Шлифование опытных колец производилось чашечным кругом ЧЦ 200Х70Х32 14А25М3Б при следующих режимах: частота вращения изделия 53 мин - ¹ , скорость шлифовального круга - 29,3 м/с; поперечная подача шлифовального круга на изделие - 1,1 мм/мин; припуск на шлифование - 0,05 мм.

Работа производилась с охлаждением СОЖ (расход - около 7 л/мин). Массовый состав СОЖ: сода кальцинированная - 1…1,2%; нитрит натрия - 0,2…0,3; вода - 98,5%

Для проведения опыта была отобрана партия колец 3003756/01 в количестве 23 штук. Перед и после шлифования кольца были измерены штихмасом с индикаторной головкой, шкала деления которой 1 мкм.

В результате анализа измерений было выявлено, что после перекрестного шлифования овальность значительно уменьшается. На рис. 34 построены графики погрешности сферы и овальности до и после обработки методом перекрестного шлифования. Средняя овальность колец до шлифования перекрестным методом равна 25 мкм, после шлифования - 7 мкм. Коэффициент уточнения м = 25/7 = 3,5.

Рисунок 34 - Отклонения ?С сферы от нормального размера (а) и овальности ?В (б) сферической поверхности кольца 3003752/01: 1 и 2 - до и после перекрестного шлифования.

Кривые графиков показывают значительное улучшение макрогеометрии сферы. Эти улучшения достигаются за счет увеличения жесткости системы в результате укорочения кинематической цепи, за счет копирования изделием рабочей поверхности круга, так как последний находится в постоянном контакте с деталью и относительных перемещений не имеет, за исключением движения поперечной подачи.

4.1.5 Выводы

Существуют различные способы шлифования фасонных поверхностей. Если рассматривать шлифование дорожек качения упорных подшипников, то среди традиционных методов обработки периферией шлифовального круга дисковой формы малого диаметра, разработанный на кафедре «Технология машиностроения» СГТУ им. Гагарина Ю.А. метод наиболее эффективен и экономически целесообразен.

Все рассмотренные способы (методы) имеют теоретическое обоснование, для них построены математические модели формирования геометрии получаемой поверхности. Однако, метод лобового шлифования, рассмотренный нами, недостаточно теоретически обоснован, то есть необходимо более глубокое изучение влияния различных факторов на формирование геометрии дорожки качения.

4.2 Постановка задачи исследования

4.2.1 Описание проблемной ситуации

В настоящее время заданные размеры и форму поверхностей деталей обеспечивают на операциях шлифования, т.к. это проще и в некоторых случаях даже экономически выгоднее.

Особое внимание при шлифовании следует уделять деталям, выпускающимся крупными партиями, таким как, например подшипники, в которых наиболее ответственная часть - дорожка качения. От точности обработки колец шариковых подшипников зависит точность всего подшипника.

В основном дорожки качения обрабатывают методом врезания. За счет которого достигается более высокая геометрическая стабильность параметров профиля дорожки качения, более высокая геометрическая точность осевого биения дорожки качения и базового торца по сравнению с другими методами. Так же можно отметить следующие преимущества врезного шлифования:

-простота наладки, которая сводится к настройке величины радиуса, положения и размера дорожки качения;

-более стабильный размер диаметров дорожек качения;

-постоянство размера радиуса даже при многократном шлифовании.

Наиболее перспективным является способ лобового шлифования дорожек качения упорных подшипников (рис.26)

Он позволяет создать регулируемый процесс формирования параметров дорожек качения упорных подшипников, что в свою очередь повышает эффективность шлифования, повышает износостойкость детали и уменьшает износ дорогостоящего инструмента.

Особое внимание в процессе шлифования уделяется величине толщины кольца по дну дорожки качения при шлифовании и различным факторам, влияющим на ее размер.

4.2.2 Формулировка задачи исследования

В ходе рассмотрения научно-технической литературы и научных работ, было выявлено, что отсутствует теоретическое обоснование формирования геометрических параметров дорожек качения упорных подшипников при применении способа лобового шлифования.

Поэтому задачей исследования является:

Разработка математической модели формирования геометрических параметров дорожек качения упорных подшипников при лобовом фасонном шлифовании, а именно текущей величины толщины кольца по дну дорожки качения при шлифовании. Определение влияния технологических факторов на размер дорожки качения кольца по дну на этапе шлифования с рабочей подачей.

4.3 Решение задачи

4.3.1 Исходные данные, принятые допущения

Для построения математической модели формирования геометрических параметров дорожек качения упорных подшипников при лобовом шлифовании были приняты следующие допущения:

1.Амплитуда колебаний технологической системы мала по сравнению с величиной снимаемого припуска. В ходе проведения экспериментальных исследований было выявлено, что амплитуда колебаний технологической системы составляет 0,05 мкм. Эта величина несравнимо мала по сравнению с допуском на размер получаемой детали, поэтому величиной амплитуды вибрации технологической системы можно пренебречь.

2.Основное влияние на получаемый размер детали оказывает упругая деформация технологической системы, так как площадь пятна контакта детали и шлифовального круга большая и сила резания при шлифовании велика.

3.Износ шлифовального круга мал по сравнению с величиной снимаемого припуска.

4.Величина подачи шлифовального круга в каждом конкретном случае обработки не изменяется и является постоянной.

5.В исследуемой закономерности явления, связанные с тем, что кольцо представляет собой навитую (слоистую) структуру не учитываются, так как в результате анализа информации сделан вывод о том, что эксплуатационные характеристики при данном способе получения исходной заготовки не ухудшаются.

6.Режущая способность шлифовального круга постоянна.

7.Величина податливости технологической системы постоянна.

Обоснуем одно из допущений:

Податливость технологической системы можно определить экспериментальным путем по следующей схеме (рис. 35).

Рисунок 35 - Схема определения величины податливости технологической системы

Между шпинделем станка (2) и шлифовальной бабкой (1) устанавливаем динамометр (3) с индикатором (4) . На шлифовальную бабку (1) и шпиндель (2) устанавливаем индикаторы (5) и (6) соответственно. При нагружении динамометра индикатор (5) показывает смещение шлифовальной бабки, а индикатор (6) показывает смещение шпинделя станка. Индикатор (4) фиксирует силу нагружения.

Зная смещения шлифовальной бабки, шпинделя станка и прикладываемую силу, можно рассчитать податливость технологической системы станка.

Для определения податливости технологической системы были произведены соответствующие измерения согласно схеме на рис. 35. На рис. 36 показана фотография установки для осуществления данной схемы. На фотографии рис. 37 видны показания индикаторов, фиксирующих смещение шлифовальной бабки и шпинделя станка. Результаты измерений сведены в таблицу 17.



Рисунок 36 - Измерение податливости технологической системы

Рисунок 37 - Индикатор показывает смещения шпинделя под действием приложенной силы

Таблица 17 - Результаты измерений

Построим график, согласно полученным данным (рис. 38):



Рисунок 38 - График зависимости деформации технологической системы от силы смешения

Как видно из рисунка 38, данную зависимость можно представить в линейном виде. В нашем случае, радиальная составляющая силы резания колеблется в пределах от 230 Н до 350 Н. На данном участке можно принять податливость технологической системы постоянной, равной:

(4.13)

Полученные данные будем в дальнейшем использовать для построения численной модели процесса шлифования.

Принятое допущение не вносит существенных погрешностей в построение математической модели и позволяет выделить влияние на формирование профиля детали основных технологических факторов.

4.3.2 Математическая модель процесса формирования размера (толщины) кольца по дну дорожки качения упорного подшипника при лобовом шлифовании

Рассмотрим механизм снятия припуска в процессе лобового шлифования дорожки качения кольца упорного подшипника, для этого построим декартову систему координат (рис. 39).

Рисунок 39 - Схема процесса шлифования

Центр системы координат - нуль станка. Ось направим в направлении перемещения шлифовального круга. Ось расположим перпендикулярно оси .

- ход шлифовального круга с рабочей подачей, мм;

- холостой ход с рабочей подачей до точки касания шлифовального круга с деталью, мм;

- расстояние проходимое инструментом от момента касания шлифовального круга с деталью до момента отключения рабочей подачи, мм;

- расстояние между нулевыми точками станка, мм;

- угол наклона между осью вращения детали и осью шлифовального круга, град;

- расстояние от нулевой точки станка до рабочей поверхности шлифовального круга в момент обработки, мм;

- толщина кольца по дну дорожки качения, мм;

- толщина кольца по дну дорожки качения по оси OY, мм.

Рассмотрим процесс шлифования от момента касания шлифовального круга с деталью до начала выхаживания (рис. 40).



Рисунок 40 - Схема процесса шлифования от момента касания шлифовального круга с деталью до момента начала выхаживания

Построим математическую модель формирования толщины кольца по дну дорожки качения в процессе лобового шлифования и определим, как влияют различные факторы на ее формирование.

Величина толщины кольца в текущий момент времени равна:

, (4.14)

где текущая толщина кольца, мм;

величина съема припуска в момент времени , мм.

Ход шлифовального круга с рабочей подачей равен:

, (4.15)

где подача шлифовального круга, мм/мин;

время холостого хода, до точки касания шлифовального круга с деталью, мин;

время обработки детали с момента касания шлифовального круга с деталью, мин.

Рассмотрим процесс шлифования с момента касания шлифовального круга с деталью.

С учетом упругих деформаций обрабатываемой детали и шлифовального круга и с учетом износа шлифовального круга расстояние от точки касания с деталью до точки выключения рабочей подачи.

, (4.16)

где износ шлифовального круга за один проход, мм;

число проходов после одной правки.

Из выражений (4.15) и (4.16), получим:

, (4.17)

откуда

. (4.18)

Подставим выражение (4.17) в выражение (4.18):

(4.19)

Сумма есть упругая деформация технологической системы, тогда

(4.20)

С учетом угла наклона между осью вращения детали и осью шлифовального круга найдем толщину кольца по дну дорожки качения :

. (4.21)

Тогда выражение (2.21) примет вид:

. (4.22)

Величина упругой деформации технологической системы равна:

, (4.23)

где радиальная (нормальная) составляющая силы резания, Н;

- показатель степени (< 1).

податливость технологической системы, мм/Н;

Податливостью технологической системы называют отношение приращения смещения режущей кромки инструмента относительно обрабатываемой поверхности (упругие деформации технологической системы) к приращению радиальной силы резания , направленной в том же направлении:

, (4.24)

При врезном шлифовании между радиальной силой резания и скоростью съема припуска существует зависимость:

(4.25)

где - режущая способность шлифовального круга - произведение частоты вращения детали и параметра шлифования , равного глубине внедрения шлифовального круга в деталь под действием единичной силы резания [21]:

, (4.26)

Исходя из того, что сила резания , уравновешивается упругой системой станка, запишем:

, (4.27)

Запишем уравнение (4.27) в дифференциальной форме:

. (4.28)

Для отдельного достаточно малого отрезка времени процесса шлифования, предположим, что .

Для процесса шлифования за счет накопленного в технологической системе упругого натяга:

(4.29)

Или в дифференциальной форме:

. (4.30)

Отсюда скорость изменения упругой деформации

(4.31)

Величина упругой деформации технологической системы равна:

. (4.32)

В свою очередь из [9], текущая скорость съема припуска равна:

, (4.33)

где скорость подачи, мм/мин

В нашем случае величина может быть принята равной подаче .

Подставляя выражение (4.32) в выражение (4.33) получим:

 . (4.34)

Как видно из формулы (4.34) время обработки влияет на величину упругой деформации технологической системы неоднозначно. С одной стороны при выборе натяга в технологической системе упругие деформации уменьшаются, с другой стороны с увеличением глубины врезания увеличивается сила резания, натяг в технологической системе увеличивается, что приводит к увеличению упругой деформации технологической системы.

Текущая величина толщины кольца по дну дорожки качения при шлифовании:

(4.35)

Как видно из (4.35) текущая величина толщины кольца по дну дорожки качения при обработке детали с включенной рабочей подачей зависит от величины этой подачи и от времени обработки.

В свою очередь рабочая подача оказывает противоречивое влияние на величину съема припуска при обработке, т.е. с увеличением подачи припуск снимается интенсивнее, но, возникает противоречие, увеличение подачи усиливает сопротивление технологической системы, что замедляет съем припуска.

Время обработки так же влияет на текущую величину толщины кольца по дну канавки: с увеличением времени обработки снимается большая величина припуска.

Немаловажна и роль угла наклона между осью вращения детали и осью шлифовального круга. При увеличении угла наклона увеличивается текущая толщина детали, так как площадь контакта круга с дорожкой качения уменьшается, что способствует уменьшению влияния упругой деформации технологической системы. Однако в ходе проведения эксперимента было доказано, что оптимальное значение угла лежит в пределах от 5 до 8.

4.3.3 Анализ полученных результатов

На основании полученных данных, с помощью программы MathCAD v.15, строим графики:

1)График зависимости толщины по дну дорожки качения от времени при различных значениях размера заготовки по дну дорожки качения.

Рисунок 41 - График зависимости толщины кольца по дну дорожки качения от времени обработки при различных значениях размера заготовки по дну дорожки качения

При увеличении исходной толщины по дну дорожки качения, время обработки кольца увеличивается, что видно из рисунка 41. Данная зависимость объясняется тем, что чем больше толщина заготовки по дну дорожки качения, тем больше времени необходимо на обработку, чтобы добиться требуемого размера.

2)График зависимости толщины по дну дорожки качения от времени при различных значениях величины износа круга.

Рисунок 42 - График зависимости толщины кольца по дну дорожки качения от времени обработки при различных значениях величины износа круга

При увеличении величины износа круга, время обработки кольца увеличивается, что видно из рисунка 42. Это объясняется тем, что во время обработки абразивные зерна из круга выкрашиваются, круг теряет размер, поэтому требуется больше времени для обработки, с учетом компенсации величины износа.

3)График зависимости толщины по дну дорожки качения от времени при различных значениях угла наклона кольца подшипника.

При увеличении угла наклона кольца подшипника, время обработки кольца увеличивается, что видно из рисунка 43. Это связано с тем, что при уменьшении угла скрещивания между осью заготовки и осью шлифовального круга дуга контакта заготовки и шлифовального круга увеличивается, следовательно припуск по диаметру снимается быстрее. Однако, при проведении экспериментальных исследований, однако в ходе проведения экспериментальных исследований было доказано, что оптимальное значение угла лежит в пределах 5-8, т.к. при такой величине угла скрещивания обеспечиваются наилучшие условия для удаления шлака из рабочей зоны.

4)График зависимости толщины по дну дорожки качения от времени при различных значениях подачи шлифовального круга.

Рисунок 44 - График зависимости толщины кольца по дну дорожки качения от времени обработки при различных значениях подачи шлифовального круга

При одинаковой толщине кольца по дну дорожки качения, время обработки кольца увеличивается, за счет увеличения подачи, что видно из рисунка 44. Следовательно, с увеличением подачи припуск снимается интенсивнее.

5.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЁТЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО УЧАСТКА

5.1 Расчёт годовой станкоёмкости производства изделий

Задача проектирования формулируется следующим образом: спроектировать участок механической обработки деталей типа «Корпус» с общей годовой трудоёмкостью 80827 н/ч при двухсменном режиме работы.

Общую трудоёмкость и станкоёмкость всех выпускаемых изделий по участку занесём в таблицу 18.

Таблица 18 - Трудоёмкость и станкоёмкость.

Наименование деталей	№ деталей	Количество на изделие	Годовой выпуск	Сверлильно-фрезерный Profi x-3 super	токарный с чпу 16к20 сф3	отделочно-расточной 2Е78П	вертикально-сверлильный 2а135	вертикально-фрезерный fw-400	Итого
1. Корпус	2101-1006033	1	5000	005,015,050/28,24	030/3.29	040/9.35	-	-	80827
				2353,33	274,17	779,17
2. Корпус	2104-1006033	1	5000	005,015,050/28,24	030/3.29	040/9.35	-	-
				2353,33	274,17	779,17
3. Корпус	2105-1006033	1	5000	005,015,050/28,24	030/3.29	040/9.35	-	-
				2353,33	274,17	779,17
4. Корпус	9П157-01.126	1	3500	20,50,80/23,7	-	-	10,30,40/23,2	130,135,160/33
				4147,5			1353,33	7700
5. Корпус	9П157-03.075	1	4000	20,50,80/24,6	-	-	85/14,7	130,135,160/28,9
				4920			980	5780
6. Корпус	9П157- 03.053	1	5200	20,50,65/22,9	35/17,8	-	130/13,7	80,90,95,110/27,9
				5954	1542,67		1187,33	7254
7. Корпус	9П157- 01.01	1	7300	40,45,50,55/22,8	-	-	115/7,48	80,90,95,110/26,8
				8322			910,07	9782
8. Корпус	2106-1006033	1	5000	005,015,050/28,24	030/3.29	040/9.35	-	-
				2353,33	274,17	779,17
9. Корпус	2107-1006033	1	5000	005,015,050/28,24	030/3.29	040/9.35	-	-
				2353,33	274,17	779,17
10. Корпус	9П157 02.003	1	5000	005,015,050/28,24	030/3.29	040/9.35	-	-
				2353,33	274,17	779,17
Принятое число станков	6	2	2	4	6	20
% загрузки станков (Кз)	97	75	96	80	88

5.2 Расчет количества основного и вспомогательного оборудования

К основному производственному оборудованию механического цеха относится оборудование, выполняющее технологические операции по обработке деталей и сборке узлов, то есть оборудования производственных отделений цеха, в состав которых входят станочные участки, участки узловой сборки, окрасочные участки, участки консервации и упаковки деталей и др.

Т.к. производство серийное, то выбираем поточную организацию механических работ. В этом случае оборудование располагаем в порядке следования операций, длительность которых синхронизирована в соответствии с тактом выпуска, т.е. содержание операций при поточной форме организации производства устанавливают таким образом, чтобы их продолжительность была равной или кратной такту выпуска.

Такт выпуска ф - промежуток времени, затрачиваемый на изготовление детали или сборки узла, определяется исходя из эффективного годового фонда времени работы оборудования Фо и годовой программы выпуска деталей N(шт) [34]:

, (5.1)

мин.

Число станков для непрерывно-поточной линии определяют для каждой операции (или позиции изготовления).

Определяем расчетное количество станков:

, (5.2)

где - штучное время на операцию,

ф - такт выпуска.

1.005, 015, 050 - Программно-комбинированная (Profi X-3 Super)

, принимаем Ср = 7;

2.030 - Токарная с ЧПУ (16К20 СФ3)

, принимаем Ср = 3;

3.040 - Отделочно-расточная (2Е78П)

, принимаем Ср = 2;

4.Вертикально-сверлильная (2А135)

, принимаем Ср = 4;

4. Вертикально-фрезерная (FW-400)

, принимаем Ср = 6.

Далее определяем коэффициент загрузки станков на каждой операции:

, (5.3)

где Ср' - расчетное количество станков;

Ср - принятое количество станков.

1.;

2.;

3.;

4.;

5..

Средний коэффициент загрузки всех станков участка определяется по формуле:

; (5.4)

где - суммарное расчетное количество станков на участке, шт.;

- суммарное принятое количество станков на участке, шт.

Необходимо, чтобы величина этого коэффициента была не менее 0.7.

.

Построим график загрузки (рисунок 16). На графике загрузки, кроме коэффициентов для отдельных видов станков , изображается общий средний коэффициент загрузки и использования для всех станков участка в виде штриховой прямой линии, соответствующей величине среднего коэффициента.

Рисунок 45 - График загрузки оборудования

5.3 Расчёт численности рабочих

В осуществлении производственного процесса принимают участие следующие категории рабочих:

– основные рабочие;

– вспомогательные рабочие;

– руководители;

– специалисты;

– прочие служащие.

Численность основных рабочих определяется по числу станков участка:

, (5.5)

где - годовой фонд времени работы одного рабочего, час;

,- коэффициенты соответственно загрузки и использования. Для серийного типа производства равен .

- коэффициент многостаночного обслуживания при выполнении операции [35 , табл. 2].

Полученное дробное число округляется в большую сторону. Т.к. имеем 6 станков на участке, то принимаем .

;

Принимаем .

;

Принимаем .

;

Принимаем .

;

Принимаем .

Полученные результаты сведены в таблицу 19.

Таблица 19 - Сводная ведомость основных рабочих по участку

Наименование профессии	Количество рабочих по сменам	Общее количество рабочих	В том числе по разрядам
	1-я смена	2-я смена		1	2	3	4	5	6
				Тарифные коэффициенты
				1	1.1	1.22	1.36	1.56	1.82
Оператор сверлильно-фрезерного станка с ЧПУ	2	1	3		1	2
Оператор токарного станка с ЧПУ	1	1	2		1	1
Фрезеровщик	4	4	8		3	5
Сверловщик	2	3	5		5
Станочник	2	1	3		3
Итого:	11	10	21		13	8

По данным таблицы определяем средний тарифный разряд и средний тарифный коэффициент

Средний тарифный разряд равен:

, (5.6)

где Р - средний тарифный разряд;

- число рабочих по i -му разряду;

p - разряд рабочих;

- общее число рабочих;

Средний тарифный коэффициент равен:

(5.7)

где - тарифные коэффициенты по разрядам.

К группе вспомогательных рабочих относятся рабочие, не принимающие непосредственного участия в выполнении технологических процессов при изготовлении основной продукции участка и занятые обслуживанием производства. Количество вспомогательных рабочих указано в таблице 20.

Таблица 20 - Сводная ведомость вспомогательных рабочих по участку

Наименование профессий	Количество	В том числе по разрядам
		3	4	5
Контролёр	1		1
Наладчик	6		2	4
Крановщик	1		1
Кладовщик	2	2
Водитель электрокара	1		1
Итого:	11	2	5	4

Численность вспомогательных рабочих на участке составляет до 50% от численности основных производственных рабочих. К ним относятся: станочники по ремонту оборудования, наладчики, электромонтёры, крановщики, заточники, контролёры ОТК, кладовщики, транспортные, подсобные рабочие и другие.

Общее количество руководителей, специалистов и МОП указано в таблице 30.

Таблица 21 - Состав руководителей, специалистов и МОП участка

Наименование профессий	Количество	Оклад, руб.
Мастер цеха	2	10000
Главный мастер	1	10000
Инженер конструктор	1	7500
Инженер технолог	1	7500
Уборщик	2	3500

Таблица 22 - Сводная ведомость общего состава рабочих

Категория работающих	Количество	Состав работающих, %
		к основным рабочим	к общему числу рабочих
Основные рабочие	21	100	53,8
Вспомогательные рабочие	11	52,4	28,2
ИТР	3	14,3	7,7
СКП	2	9,5	5,13
МОП	2	9,5	5,13
Итого:	39		100

5.4 Определение состава и расчёт площадей

Производственная площадь участка определяется по удельной площади. Удельной называется площадь, приходящаяся в среднем на единицу оборудования (включая проходы). Средняя величина удельной площади составляет: для средних станков 20-25, для крупных станков 30-45 м2 на один станок.

; (5.8)

где - количество единиц оборудования участка;

- удельная площадь, приходящаяся на единицу оборудования.

.

Данной площади удовлетворяет участок унифицированной типовой секции, имеющей размеры 18000Ч36000 мм.

Станки располагаются в последовательности технологических операций. Производство идет партиями. Детали каждой партии отличаются одна от другой размерами и конструкцией, которые допускают обработку их на одном и том же оборудовании.

Все оборудование участка, располагается на участке площадью 648 м2. Участок расположен между пролетами 24000 мм и шагом колон 12000 мм.

Расстояние между станками и элементами зданий регламентированы нормами технологического проектирования [34].

Планировка выполнена темплетным методом, масштаб - 1:100.

Для перевозки небольших грузов на участке используется электрокар. Для транспортировки партии заготовок или деталей используется мостовой кран. Кроме этого каждый станок имеет подвод электроэнергии (напряжение 380В) и сжатого воздуха.

6.ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Производственная программа выпуска корпуса изделий на рассматриваемом участке 50000 шт. всех наименований.

Выбор вида заготовки и ее обоснование приведен в главе 2 дипломного проекта, расчет годового фонда времени работы оборудования и рабочих, расчет потребного числа единиц оборудования и коэффициента загрузки, расчет необходимого числа работающих, а также расчет площади участка и потребности транспортно-подъемных средств представлены в главе 5 дипломного проекта.

Общая трудоёмкость годового выпуска составляет:

.

6.1 Расчёт капитальных вложений в создание производственного участка механической обработки деталей типа корпус подшипников распредвала (завод Серп и Молот)

Общая величина капитальных вложений складывается из стоимости:

а)зданий, сооружений (включая санитарно-технические устройства, отопление, вентиляцию, водопровод и канализацию);

б) производственного и вспомогательного оборудования, включая стоимость транспортировки, фундамента, монтажа;

в) энергетического оборудования;

г) транспортного оборудования;

д) инструмента и приспособлений, производственного и хозяйственного инвентаря.

Стоимость зданий определяется укрупненно, исходя из принятого объема здания и показателя стоимости 1кв.м. Высота здания проектируемого участка (цеха, малого предприятия) принимается от 5 м. Стоимость 1 кв.м производственного здания равна 70000руб., бытовых помещений - 8 тыс. руб.

(6.1)

где F - площадь производственного участка, F=648 м² (см. стр. 144)

So-стоимость 1м² производственной площади.

С_ЗД = 648 70000 + 648 8000 = 50544000 руб.

Стоимость сооружений и передаточных устройств (сооружения связи, воздухопроводы, линии электропередач и пр.) определяется укрупненно (5 % от стоимости здания).

С_СЖ = 50544000 * 0,05 = 2527200 руб.

Общая стоимость производственного и вспомогательного оборудования () определяется по балансовой стоимости этого оборудования () с учетом стоимости провоза и монтажа оборудования (), ориентировочно принимаемых в размере 10% от балансовой стоимости этого оборудования:

(6.2)

Таблица 23 - Сводная ведомость оборудования и его стоимость

№	Наименование оборудования	Тип и марка	Габаритные размеры	Количество, ( шт.)	Мощность электромоторов, кВт,	Цена 1-й единицы оборудования или 1-го кВт. уст. мощ- ности ( руб.)	Стоимость транспор-тировки и монтажа, (руб.).	Балансовая стоимость оборудования, ( руб.)
1	Производственное оборудование, всего - 20, в том числе:
1.1	Сверлильно-фрезерный	Profi X3 Super	2500x1000	6	1	670000	67000	737000
1.2	Токарный с ЧПУ	16К20 СФ3	2100х1500	2	11	2150000	215000	2365000
1.3	Отделочно-расточной	2Е78П	4550х2950	2	3,7	360000	36000	396000
1.4	Вертикально-сверлильный	2А135	2200х1800	4	2	70000	7000	77000
1.5	Вертикально-фрезерный	FW-400	2500x1000	6	4	600000	60000	660000
Всего	4235000
2	Вспомогательное оборудование, всего- 32 в том числе::
2.1	Контрольное			22		5000	500	121000
2.2	Вспомогательное			10	3,6	9439	943,9	103829
3	Транспортное оборудование, всего - 2 в том числе:
3.1	Кран		3250х1500	1	15,6	35000	3500	38500
3.2	Электрокара		2000х1600	1	15,6	18000	1800	19800
4	Энергетическое оборудование, всего - 3 в том числе:		-
4.1	Электропроводка производственных помещений				20	52440	5244	57684
4.2	Электропроводка обслуживающих помещений				10,5	14280	1428	15708
4.3	Электропроводка бытовых помещений				2,5	3400	340	3740
Всего:	4595261

Стоимость инструмента и приспособления в среднем составляет 7% от стоимости производственного оборудования.

руб.;

Стоимость производственного и хозяйственного инвентаря определяется из следующих норм:

-производственный инвентарь 2% от стоимости станочного и энергетического оборудования;

руб.;

-хозяйственный инвентарь - из расчета 100 руб. на одного рабочего (основного и вспомогательного) и 250 руб. на одного инженерно-технического работника (ИТР), счетно-конторского персонала (СКП) и младшего обслуживающего персонала (МОП).

руб.

Для определения общей суммы капитальных затрат составляется сводная таблица 24.

Таблица 24 - Балансовая стоимость основных фондов по механическому участку

№	Наименование групп основных фондов	Сумма (руб.)	Структура основных фондов (%)
1	Здания и сооружения	7581600	60
2	Производственное оборудование	4235000	34
3	Вспомогательное оборудование	103829	1
4	Энергетическое оборудование	77132	1
5	Транспортное оборудование	58300	1
6	Инструменты и приспособления	296450	2
7	Производственный и хозяйственный инвентарь	91193	1
ИТОГО:	12443504	100

6.2 Расчёт эксплуатационных затрат производства (прямых и косвенных)

6.2.1 Определение стоимости основных материалов

Стоимость основных материалов определяется из потребного количества материала на годовую программу и отпускной цены по действующим прейскурантам. К стоимости материалов по отпускным ценам стоит прибавить сумму расходов, связанных с перевозкой и перекладкой материалов (транспортно-заготовительные расходы). Обычно эти расходы составляют до 3% стоимости материалов по прейскурантам. Из полученной суммы необходимо исключить стоимость реализуемых отходов.

Расчеты стоимости основных материалов заносятся в таблицу 25.

Таблица 25 - Расчёт стоимости основного материала, потребного на годовую программу выпуска продукции

№	Наименование детали	Годовая программа выпуска ( Q ), тыс.шт.	Потребляемый материал	Отходы	Стоимость материалов на годовую программу выпуска без стоимости отходов, руб.
			Норма расхода на 1-у деталь, кг.	Общий вес, т.	Отпускная цена, руб./т	Транспортно-заготовительные расходы, руб./т	Общая стоимость, руб.	Норма отходов на 1-у деталь, кг	Общий вес, т.	Стоимость 1-й тонны, руб.	Общая стоимость, руб.
1	2101-1006033	50000	1,26	63	70000	3000	6174000	0,1	5	40000	45000	6129000

6.2.2 Расчет основной заработной платы производственных рабочих

Расчет основной заработной платы Зосн производится по следующей формуле:

З_ОСН=С_ТК_СРТ_ГОД (6.3)

где С_Т - часовая тарифная ставка первого разряда по тарифной сетке базового предприятия - ОАО Серп и Молот - 22,59 руб.;

К_СР - средний тарифный коэффициент 1,15 (см. раздел 5 дипломного проекта) ;

Т_ГОД - трудоемкость годового выпуска, 80827 н/час.(см. раздел 5 дипломного проекта)

З_ОСН=22,591,1580827= 2.099.764 руб.

6.2.3 Расчет косвенных цеховых расходов

а)Энергия всех видов и вода для производственных целей:

Электроэнергия силовая. Ее расход определяется по следующей формуле:

(6.4)

где М_УСТ - суммарная установленная мощность оборудования, кВт;

К_З - коэффициент загрузки оборудования (см. рис.45);

К_ОДН = 0,7- коэффициент одновременной работы оборудования, средний для станков;

К_П = 0,95 коэффициент, учитывающий потери в сетях ;

К_М = 0,9 К П Д эл. мотора;

Ф_ДО - действительный годовой фонд времени работы оборудования, час.

Стоимость электроэнергии определяется по формуле:

С_эл. = Э а_{э ,} (6.5)

где а_з - тариф за 1 кВт. ч, ( для Сарэнерго равный 4,86 руб.)

С_эл. =1831184,86= 889954руб.

Сжатый воздух. Расход сжатого воздуха в кубических метрах ( С_сж. ) определяется по формуле:

С_сж = О Н _сж. С_{m ,} (6.6)

где О - объем сжатого воздуха в м³ на единицу оборудования в год (исходя из расчета - на один зажим пневмопатрона расходуется 0,012 м³ воздуха);

Н _сж. - количество единиц оборудования, потребляющего сжатый воздух, ед;

С_m - стоимость 1 м³ сжатого воздуха, руб. (Цена принимается для всех станков - 15 руб./м³ ).

С_сж = 2280 4 15 = 163800 руб.

Вода для производственных целей. Годовой расход воды (Q_в) в м³ определяется по формуле:

Q_B=Q_CTnДС_ОХЛ / 1000 (6.7)

где Q_CT - расход воды в литрах на 1 станок в смену (4 л );

п - число смен;

Д - число рабочих дней в году;

С_ОХЛ - количество станков, работающих с охлаждением.

Q_B=4225420/1000= 40,6 м³.

Стоимость воды для производственных целей определяется путем умножения годового расхода воды и стоимости 1 м³ воды (12,27 руб.).

С_В=40,612,27= 498,16 руб.

б)Заработная плата вспомогательных рабочих, ИТР, СКП, МОП:

Фонд зарплаты вспомогательных рабочих устанавливается исходя из разрядов их работ.

руб.

Фонд зарплаты ИТР, СКП, МОП берется раздельно по каждой категории из штатного расписания ИТР и служащих.

руб.;

руб.;

руб.

в)Дополнительная зарплата основных производственных рабочих и их премия принимается в размере 40% от основной зарплаты производственных рабочих.

руб.

г)Фонд мастера принимается в размере 3% от основной зарплаты производственных рабочих.

руб.

д)Содержание зданий и сооружений.

Электроэнергия для освещения устанавливается из расчета 15 Вт на 1м² площади плюс 5 % дежурное освещение. Принимается 2630 часов горения лампочек в год. Стоимость 1 кВт-ч. электроэнергии принимается в размере - 4,86 руб./ кВт-ч.

руб.

Годовые затраты на отопление помещения (Q _отоп.) определяются исходя из годового расхода пара, объема помещения и стоимости 1-й тонны пара:

(6.8)

где V - объем помещения, м³;

q - удельный расход тепла на 1 м³ в. час (15 ккал);

d - продолжительность отопительного сезона, час в год (4320 час.);

С_П - стоимость одной тонны пара (1290 руб.);

i - теплоотдача 1 кг пара (540 ккал);

1000 - переводной коэффициент.

Расход воды на хозяйственно-бытовые нужды определяется из расчета 25 литров холодной воды в одну смену на одного участника производства, для душевых - 40 литров на пользующегося душем. Стоимость горячей воды принимается - 27,3 руб./м³.

Расход холодной воды:

л/год.

Затем на основе расхода воды и стоимости 1 м³ определяется стоимость всей использованной на хозяйственно-бытовые нужды воды.

Q_B=P_BC_B (6.9)

где Р_В - расход воды на хозяйственно-бытовые нужды, 247,7 м³ в год;

С_В - стоимость 1 м³ воды (27,3 руб.).

Q_B=247,7 * 27,3 = 6762,21 руб.

Материалы и прочие расходы. Их стоимость принимается из расчета 3 % от стоимости здания.

руб.

е)Содержание оборудования, инструмента и инвентаря:

Смазочные и обтирочные материалы определяются из расчета 2000 руб. на 1-у единицу оборудования в год. Содержание и возобновление инструмента - из расчета 1500 руб. в год на одного производственного рабочего.

руб.

ж)Текущий ремонт зданий и сооружений: затраты на него принимаются в размере 3 % от их стоимости зданий и сооружений, для оборудования (основного, вспомогательного, энергетического и транспортного) затраты принимаются в размере 7 % от его стоимости.

руб.

в)Вспомогательные материалы (кроме учтённых выше). Затраты на их приобретение принимаются в размере 2 % от стоимости основных материалов.

руб.

г)Амортизация основных фондов. Амортизация основных фондов (зданий и сооружений, оборудования основного и вспомогательного, энергетического и т. д.) принимается по нормам амортизационных отчислений от стоимости этих сооружений и оборудования.

д)Начисления на заработную плату. Начисления на заработную плату в виде отчислений на социальное страхование, медицинское и пенсионное обеспечение принимаются в размере 26% от общего фонда заработной платы всех категорий работающих (сумма основной заработной платы производственных рабочих и пункты Б, В, Г данного раздела косвенных расходов).

е)Расходы на охрану труда. Эти расходы в среднем составляют 2 % от основной зарплаты производственных рабочих. Таким образом составит

ж)Расходы на усовершенствование производства (К ним относятся исследования, испытания, рационализация на производстве и т.п.). Их размер принимается из расчёта 50 тыс. руб. на одного работающего.

з)Канцелярские расходы. Их размер определяется из расчёта 2,5 тыс. руб. на одного ИТР и СКП.

и)Прочие расходы. Они в среднем составляют 4% от основной зарплаты производственных рабочих.

Рассчитанные таким образом все косвенные расходы представляют собой смету косвенных затрат на производство продукции (табл. 26).

Таблица 26 - Смета косвенных расходов на производство деталей типа корпус подшипников распредвала

<...

№ п/п	Наименование статей расходов	Сумма, руб.
	1. Электроэнергия, топливо и вода для двигателей и технологических целей
1	Силовая электроэнергия	183118
2.	Сжатый воздух	163800
3.	Вода для производственных целей	498,16
Итого:	347416,16
	II. Содержание и ремонт оборудования, инструмента и приспособлений
4.	Смазочные и обтирочные материалы	40000
5.	Содержание и возобновление инструмента, приспособлений и инвентаря

Страница:

•  1 
•  2 
•  3 
•  4 
•  5 

дипломная работа "Разработка технологического процесса механической обработки корпуса подшипников распредвала" скачать

Подобные документы

• Моделирование неисправностей шарикоподшипников качения на примере двухрядного сферического подшипника

  Рассмотрение видов повреждений элементов подшипников качения. Разработка причинно-следственных связей между видами и причинами повреждения. Типичные отказы подшипников качения и их причина. Влияние нагрузки и её направления на работу подшипников качения.
  
  контрольная работа [4,0 M], добавлен 31.05.2010
  

• Проектирование цеха роликовых подшипников

  Назначение и структура цеха роликовых подшипников. Расчет фондов времени работы оборудования и рабочих. Разработка технологического процесса ремонта роликовых подшипников, выбор необходимого технологического оборудования. Разработка планировки отделения.
  
  курсовая работа [240,1 K], добавлен 17.11.2013
  

• Расчет подшипников качения

  Основные эксплуатационные характеристики подшипников. Конструкция и эксплуатационная характеристика основных типов подшипников качения. Динамическая грузоподъемность подшипников. Расчет эквивалентных нагрузок при переменных режимах работы подшипника.
  
  курсовая работа [1,3 M], добавлен 03.11.2014
  

• Технология организации промышленного производства подшипников качения

  Подшипник как техническое устройство, являющееся частью опоры. Производство в соответствии с требованиями подшипников качения, а именно шарикоподшипников радиальных однорядных. Трение скольжения подшипников качения. Структура однорядного шарикоподшипника.
  
  курсовая работа [2,0 M], добавлен 26.11.2010
  

• Модернизация аппарата для развальцовывания шайб подшипников

  Проектирование привода аппарата для установки шайб подшипников. Расчет и конструирование выходного вала. Проверка долговечности предварительно выбранных подшипников. Разработка технологического процесса изготовления червячного зубчатого колеса.
  
  дипломная работа [949,7 K], добавлен 12.08.2017
  

• Подшипники качения

  Понятие и функциональные особенности подшипников качения, их отличительные признаки от подшипников скольжения. Основные типы подшипников качения: шарикоподшипники радиальные однорядные, с одной и двумя защитными шайбами, с канавкой на наружном кольце.
  
  реферат [22,9 K], добавлен 15.05.2012
  

• Улучшение обдирочно-шлифовальной головки и карусельного станка модели 1580Л

  Расчёт и проектирование привода шлифовальной головки. Предварительный выбор подшипников и корпусов подшипниковых узлов приводного вала. Проверка долговечности подшипников. Разработка технологического процесса шпиндельного вала. Выбор режущего инструмента.
  
  дипломная работа [1,5 M], добавлен 27.10.2017
  

• Подшипники качения

  Исследование общих сведений, условий работы и критериев работоспособности подшипника качения, работающего по принципу трения качения. Изучение особенностей подбора, посадки, крепления и смазки подшипников. Материалы для изготовления подшипников качения.
  
  презентация [172,0 K], добавлен 25.08.2013
  

• Проектирование механического привода с цилиндрическим редуктором

  Определение геометрических и конструктивных размеров деталей, проверка их на прочность, эскизная компоновочная схема, сборочный чертеж редуктора, рабочие чертежи деталей. Выбор подшипников качения. Выбор марки масла для зубчатых передач и подшипников.
  
  дипломная работа [1,1 M], добавлен 27.10.2015
  

• Расчет посадок подшипников качения с поверхностями сопрягаемых деталей

  Установление оптимальных размерных и качественных параметров, обеспечивающих соединения подшипников качения с валом, расчет и проектирование калибров, выявление размерных взаимосвязей между отдельными поверхностями, выбор номинальных размеров деталей.
  
  курсовая работа [378,0 K], добавлен 20.11.2010
  

• Модернизация привода литейного конвейера и подшипников натяжной станции

  Разработка проекта модернизации привода литейного конвейера и подшипников натяжной станции. Замена устаревших редукторов, которые сняты с производства - новыми, более технологичными. Замена подшипников скольжения натяжной станции подшипниками качения.
  
  курсовая работа [4,1 M], добавлен 31.10.2010
  

• Разработка технологического процесса механической обработки корпуса

  Разработка технологического процесса механической обработки детали типа корпус. Анализ технологичности конструкции детали, определение типа производства. Выбор и обоснование способа получения заготовки, разработка маршрутной и операционной технологии.
  
  курсовая работа [1,3 M], добавлен 23.02.2012
  

• Проектирование механического привода с цилиндрическим соосным редуктором

  Кинематический расчёт и выбор электродвигателя. Расчёт ременной передачи. Расчёт и конструирование редуктора. Выбор подшипников качения. Определение марки масла для зубчатых передач и подшипников. Расчёт валов на совместное действие изгиба и кручения.
  
  курсовая работа [6,1 M], добавлен 10.04.2009
  

• Холодная раскатка колец подшипников

  Методы и современное оборудование, необходимое для холодной раскатки колец подшипников. Создание специальных раскатных машин. Состав и компоновка станка-автомата. Расчёт гидропривода подач и выбор гидроаппаратуры. Алгоритм обработки колец подшипников.
  
  дипломная работа [1,3 M], добавлен 27.10.2017
  

• Технология восстановления подшипников скольжения

  Анализ влияния технологических режимов формирования на структуру, физико-механические свойства композиционных гальванических покрытий. Разработка технологического процесса восстановления вкладышей подшипников скольжения коленчатого вала дизеля Д100.
  
  дипломная работа [3,4 M], добавлен 08.12.2012
  

• Разработка технологического процесса, технологической и инструментальной оснастки для механической обработки корпуса в условиях единичного производства

  Особенности изготовления детали "Корпус патрона" в условиях единичного производства. Проектирование технологического процесса для выполнения операции механической обработки. Инструментальная оснастка операции, основные узлы станочного приспособления.
  
  курсовая работа [177,4 K], добавлен 03.11.2014
  

• Проект производственного участка механической обработки деталей бормашин с разработкой технологического процесса изготовления детали "Корпус". Программа выпуска 5450 штук в год

  Назначение детали "Корпус", анализ технологичности ее конструкции. Выбор типа производства и метода получения заготовки. Разработка технологического маршрута, расчет режимов резания. Программирование станков с ЧПУ. Проектирование механического участка.
  
  дипломная работа [4,6 M], добавлен 29.09.2013
  

• Разработка конструкции и технология изготовления приспособления для обработки крупногабаритных деталей

  Описание работы шлифовальной головки, расчёт и проектирование привода. Предварительный выбор подшипников и корпусов узлов приводного вала. Имитационное моделирование, метод конечных элементов. Создание трехмерных моделей деталей в системе "Компас".
  
  дипломная работа [1,5 M], добавлен 09.11.2016
  

• Проектирование съемника подшипников

  Проектирование винтового механизма подъемника авиационных устройств как механизма аэродромного обслуживания. Назначение передачи винт-гайка. Расчет упорных шариковых однорядных подшипников, рукоятки и корпуса. Анализ КПД винтовой пары скольжения.
  
  курсовая работа [224,4 K], добавлен 11.10.2015
  

• Технологическая подготовка производства корпуса подпятника карусельного станка

  Описание конструкции и работы сборочной единицы. Служебное назначение детали. Проектирование отливки и разработка технологического процесса изготовления корпуса, произведение расчета режимов резания и нормирования операций механической обработки детали.
  
  дипломная работа [3,5 M], добавлен 10.04.2017
  

Другие документы, подобные "Разработка технологического процесса механической обработки корпуса подшипников распредвала"

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам