Проектирование операционного технологического процесса механической обработки детали "Корпус дальномера"

Итого: 6 станков.

Рассчитаем количество станков на механические операции по формуле:

, (2.30)

где - суммарное нормировочное время необходимое для обработки на станках данного типа годового количества деталей;

- действительный годовой фонд времени работы станков, (работы в 2 смены);

m - количество смен, 2 смены.

, (2.31)

где штучно-калькуляционное время на операцию, мин;

Д - количество одноименных деталей, Д = 500 шт.

Так как действительный годовой фонд времени у нас дан в две смены, то знаменатель m мы не учитываем. Значит можно упростить формулы и свести их в одну:

шт. (2.32)

Зная все значения рассчитаем количество станков на механические операции. Для первой операции:

шт.

принимаем = 1 станок

Сразу можно найти коэффициент загрузки (должен быть около 1) станка на данной операции по формуле:

, (2.33)

Для первой операции он будет равен:

.

Для выпуска деталей нам понадобиться по одному станку каждого типа. Итого: 6 станков.

По результатам выполнения анализа существующего процесса изготовления корпуса дальномера можно сделать следующие выводы:

Предложенный выбор технологических баз является наиболее правильным для изготовления корпуса, его конфигурация технологична для производства, выбран способ получения заготовки литье под давлением, который обоснован с экономической точки зрения.

Предложен новый технологический процесс изготовления корпуса.

Выполнен расчет припусков для основных поверхностей.

Выполнены расчеты режимов резания и основного технологического времени для операция технологического процесса.

2.3 Разработка программы для станка с ЧПУ

Программа представлена в приложении.

2.4 Разработка участка механической обработки

2.4.1 Состав цеха

В состав цеха машиностроительного завода входят производственные и вспомогательные отделения (участки), а также бытовые и служебные помещения. Производственные отделения и участки предназначены для непосредственного осуществления технологических процессов обработки деталей, отделки, испытания и упаковки сборочных единиц и изделий. Вспомогательные отделения, участки и мастерские используются для следующих целей: ремонта оборудования и технологической оснастки (инструментов, приспособлений, штампов) и заточки инструментов; обслуживания основного производства (приготовления и раздачи СОЖ, сбора, переработки и удаления отходов) и т.д.

В зависимости от принятой схемы организации производства и величины цеха некоторые вспомогательные отделения могут быть объединены или вовсе исключены.

Кроме производственной программы, в состав исходных для проектирования цеха данных, в общем случае, входят следующие материалы:

- рабочие чертежи и спецификации изготавливаемых изделий; технические условия на обработку деталей, на отделочные виды испытаний и упаковку;

- сводные нормы расхода материалов на все изготавливаемые в цехе изделия;

- технологические процессы с нормами времени, а также средний процент выполнения норм по видам работ;

- план расположения оборудования и рабочих мест, а также ведомость уже установленного технологического и подъёмно-транспортного оборудования с указанием степени его износа при реконструкции цехов; ведомость оборудования, подлежащего модернизации, имеющегося на складе и заказанного промышленности, паспортные данные на имеющиеся на заводе уникальные и специальные станки.

2.4.2 Оборудование, рабочие места и инвентарь

Оборудование цеха подразделяется на производственное, вспомогательное, подъемно - транспортное и энергетическое.

К производственному оборудованию относятся металлорежущие станки, прессы, моечные машины, печи, специальные стенды и установки, на которых выполняются все основные технологические операции по обработке, сборке, окраске, испытанию и упаковке деталей, узлов и изделий, выпускаемых участком.

К вспомогательному относится оборудование, на котором выполняется, например: ремонт и заточка инструментов, ремонт приспособлений, производственного оборудования, изготовления запасных частей к нему, а также лабораторное оборудование.

К энергетическому оборудованию относится отдельно стоящие источники преобразования тока, насосы, трансформаторы, генераторы, обеспечивающие работу всех других видов оборудования.

Рабочее место - это отдельный производственный участок, закрепленный за рабочим или бригадой рабочих, предназначенный для выполнения определенных технологических операций. При многостаночном обслуживании, когда несколько станков обслуживается одним рабочим, каждый из этих станков считается одним рабочим местом, поэтому автоматизированную линию можно считать одним рабочим местом.

Инвентарь цеха подразделяется на производственный и хозяйственный.

2.4.3 Компоновка и планировка участка

Компоновка - это схематический план здания (корпуса) с изображением на нем цехов, отделений, участков, вспомогательных и служебно-бытовых помещений. Назначение компоновочного плана - взаимная увязка входящих в состав цехов, отделений и участков, выбор оптимального направления производственного процесса, внутрицехового транспорта, грузовых и людских потоков, а также рациональное размещение вспомогательных и служебно-бытовых помещений.

Планировка цеха - это план расположения производственного, подъёмно-транспортного и другого оборудования, инженерных сетей, рабочих мест, проездов и проходов. При разработке планировки были учтены следующие основные требования:

- оборудование в цехе размещается в соответствии с принятой организационной формой технологических процессов. Оборудования размещено в порядке последовательности выполнения технологических операций обработки, контроля и сдачи деталей или изделий;

- расположение оборудования, проходов и проездов выполнено с учетом действующих норм и гарантирует удобство и безопасность работы; возможность монтажа, демонтажа и ремонта оборудования; удобство подачи заготовок и инструментов; удобство уборки отходов;

- планировка размещения оборудования согласована с применяемыми подъёмно - транспортными средствами. Планировкой предусмотрены кратчайшие пути перемещения заготовок, деталей, узлов в процессе производства, исключающие возвратные движения. Грузопотоки не пересекаются между собой, а также не пересекаются и не перекрываются основные проезды и проходы, предназначенные для движения людей;

- планировка предусматривает возможность перестановки оборудования при изменении технологического процесса;

- план расположения оборудования составлен для определения площади, занимаемой участком, и взаимной увязки размещения станков. На чертеже показано технологическое, контрольно-измерительное и вспомогательное оборудование (электрошкафы, инструментальные шкафы и т.д.).

Исходными данными для планировки являются структурная схема и эскизы станков, выполненные с учетом выбранных в соответствии с технологическим процессом их типов и габаритов.

При разработке плана расположения оборудования расстояние между станками определено в зависимости от необходимости выполнения проходов между станками и доступа к станкам.

Количество станков, необходимых для обработки деталей по заданной производственной программе, определяется технологическим процессом и рассчитанными нормами времени на выполнение каждого перехода основных операций. Рассчитаем такт выпуска:

мин/ед.

2.4.4 Определение размера площади участка

Площадь механического цеха по своему назначению делится на производственную, вспомогательную и служебную (служебно-бытовых помещений). К производственной площади относится площадь, занятая автоматической линией, станками, верстаками, проходами и проездами между рядами станков, складами заготовок и другими вспомогательными службами, а также магистральными проездами, обслуживающими разные цехи. К площади служебно-бытовых помещений относятся площади, занятые раздевалками, душевыми, санитарными узлами, а также площадь, занимаемая администрацией цеха и другими техническими и конторскими службами по обслуживанию производства.

Площадь участка в плане:

м ^2., (2.34)

где L- длина участка, м;

b-ширина участка, м.

м².

Объем участка:

м ^3., (2.35)

где h - высота участка, м;

м ³

Объем участка будет составлять: 14826 м ³.

2.4.5 Состав рабочих

Общее количество участвующих в работе участка по обработке корпуса составляют: производственные и вспомогательные рабочие, МОП и служащие.

Расчет необходимого количества производственных рабочих (операторов) для производства производится по нормам:

Для наладки оборудования предусматривается 1 наладчик, 1 наладчик в смену, 2 слесаря, 1 оператор ЧПУ, 2 фрезеровщика, 3 токаря.

Количество ИТР, счетно-конторского и младшего обслуживающего персонала задано ориентировочно 5 % от общего их количества в цехе.

1 ИТР

1 Контролер ОТК

Итого 12 человек.

2.4.6 Организация рабочих мест

Заготовки поставляют в контейнерах из литейного цеха. После чернового фрезерования слесарь-наладчик осматривает заготовки на отсутствие дефектов в соответствии с требованиями чертежа и устанавливает в приспособление. На рабочем месте установлен стол для входного контроля и инструментальный шкаф.

На рабочем месте инструментальный шкаф для цеховых наладчиков, содержащий набор инструментов и приспособлений для выполнения наладочных работ. Здесь же установлен верстак для выполнения небольших текущих ремонтов.

Около фрезерных станков установлен инструментальный шкаф и шкаф для вспомогательных материалов. В инструментальном шкафу хранится резервный набор инструментов. Режущий инструмент распределен на группы по времени стойкости и проходят централизованную заточку и настройку. В случае задержки инструмента используется резервный комплект инструментов.

2.4.7 Управление участком

Участок по обработке корпуса дальномера входит в состав цеха механической обработки. Цех работает в одну смену.

Участком руководит мастер. Вопросы эксплуатации решает заместитель начальника цеха. ТО и ТР проводится комплексной бригадой, состоящей из наладчиков, слесарей-ремонтников, инструментальщиков и др.

Станки обслуживают наладчики, прошедшие специальную подготовку и имеющие квалификацию 5-го и 6-го разряда.

В обязанности мастера входит:

- обеспечение выполнения сменных заданий участком, соблюдение установленной технологии производства изделий ритмичности выпуска продукции высокого качества;

- организация своевременной подготовки производства, его полную загрузку и бесперебойную работу оборудования;

- осуществление оперативного контроля за обеспечением материальными и энергетическими ресурсами, технически правильной эксплуатацией оборудования и других основных средств, экономным расходованием сырья, топлива, материалов;

- выявление, предотвращение и устранение причин нарушения хода производства;

- проведение работы по изысканию, организации использования дополнительных производственных резервов повышения производительности труда, снижению трудоемкости и себестоимости продукции;

- участие в работе по оперативному планированию производства, улучшению нормирования, аттестации и рационализации рабочих мест, распространение передовых приемов и методов, снижению затрат труда;

- анализ результатов производственной деятельности участка за смену и причин, вызывающих простои оборудования и снижение качества продукции;

участие в разработке и внедрении мероприятий по устранению выявленных недостатков;

- организация оперативного учета движения продукции на автоматической линии и складах-штабелерах и выполнения производственных заданий;

- контроль соблюдения работниками технологической, производственной и трудовой дисциплины, правил и норм охраны труда, техники безопасности, производственной санитарии и противопожарной защиты;

- представление предложений о наложении дисциплинарных взысканий на нарушителей трудовой и производственной дисциплины.

Старший оператор должен контролировать работу станков, а также своевременную замену режущего инструмента, смену эмульсии, масла, очистку фильтров, должен вести журнал простоев и ремонтов.

Для стабильной работы станков необходимо периодически проводить профилактические осмотры и ремонт оборудования.

К основным правилам профилактики относится следующее:

- регулярная смазка и поддержание уровня масла, применение масел в соответствии с инструкциями;

- регулярный контроль степени нагрева подшипников; своевременная замена режущего инструмента и быстро изнашиваемых частей;

- своевременная замена СОЖ;

- регулярная проверка надежности зажима обрабатываемой детали и закрепление инструмента;

- поддержание в рабочем состоянии стружкоотводящих и загрузочно-разгрузочных устройств;

- тщательная уборка рабочих мест и защита от коррозии.

Ремонт следует производить агрегатным методом. При замене использовать групповую систему.

Условия для нормальной работы: колебание напряжения: ±5 % Ун; давление сжатого воздуха не менее 4 кгс/см; сжатый воздух должен подаваться сухим и чистым; давление масла в гидросистеме - 10 МПа; температура СОЖ 16° - 18° С; заготовки должны соответствовать ТУ;

Режущий инструмент должен соответствовать рассчитанной стойкости.

2.4.8 Организация технического контроля

Периодический входной контроль осуществляется на рабочем месте оператором после обработки на каждой позиции. Периодический операционный контроль осуществляет контролер ОТК.

Контролер ОТК производит окончательный контроль качества изготовления детали перед отправкой в сборочный цех.



3. Конструкторская часть

3.1 Расчет и проектирование специального приспособления для обработки детали на обрабатывающем центре

3.1.1 Техническое задание

Необходимо спроектировать приспособление к горизонтальном обрабатывающем центре для механической обработки корпуса.

Исходные данные: годовой объем выпуска деталей - 500 шт.; габаритные размеры детали 120 х 90 х 94 мм; материал - алюминиевый сплав АЛ 2.

В данном приспособлении производится фрезерование, растачивание, сверление.

Расчетами установлено, что наибольшие силы резания будут действовать в операции 090 черновое фрезерование поверхности размера 37

Принятый режим фрезерования поверхности: S_z = 0,05 мм; V = 85 м/мин; P_z =1446 Н.

Приспособление должно обеспечивать необходимую точность обработки детали.

3.1.2 Выбор и обоснование схемы приспособления

Из анализа заготовки видно, что для установки ее в приспособлении за базы следует принять поверхности А, Б, В.

Установочной базой будет являться поверхность А, как наибольшая по площади.

В качестве зажимного устройства используем винтовые зажимы; они просты в использовании, дешевы и надежны в работе.

Обрабатываемая заготовка устанавливается в корпус приспособления, который представляет собой плиту с фигурным пазам, что позволяет производить обработку заготовки с 2-х сторон без переустановки, и закрепляется тремя прихватами (2 г-образных и специальный). Крепление к столу- спутнику производиться при помощи 4-х U - образных пазов, а центрирование относительно стола происходит при помощи пальца. Спецификация к приспоблению приведена в приложении 3.

3.1.3 Расчет параметров силового привода

Обрабатываемая деталь находится в равновесии вследствие действия, как сил, возникающих в процессе обработки, так и сил зажима и реакции опор. Основными силами в процессе обработки являются силы резания.

Величина сил зажима рассчитывается исходя из условия равновесии всех перечисленных сил, при полном сохранении контакта базовых поверхностей обрабатываемой детали с установочными элементами приспособления и невозможности сдвига в процессе обработки.

Приведем схему для вычисления сил закрепления при фрезеровании отверстия Ш15 до Ш15,5^+0,43 на глубину 19 ±0,3 мм.

Составляющая Р направлена навстречу силе зажима W и стремится оторвать заготовку от опор, а составляющая Р, стремится сдвинуть заготовку в боковом направлении.

Для схемы закрепления необходимая сила зажима, таблица 1 [17] равна:

Н, (3.1)

Н, (3.2)

принимать большее из двух значений,

где - составляющие силы резания: =1446 Н; =495 Н таблица 42 [2];

- коэффициенты трения в местах контакта заготовки с опорами и с зажимным механизмом, =016 таблица. 3 [17];

- жесткости опор и зажимного механизма: ч0,4; J₂=0,6ч0,7, табллица 1 [17]

K - коэффициент запаса.

Коэффициент запаса определяется из произведения [17, страница 382]:

, (3.3)

где - гарантированный коэффициент запаса;

- коэффициент, учитывающий увеличение сил резания из-за случайных неровностей;

- коэффициент, учитывающий силы резания вследствие затупления инструмента;

- коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании;

- коэффициент, характеризующий эргономику зажимного механизма.

.

Подставив найденные значения в формулу, получим:

Н;

Н.

Таким образом необходимая сила зажима равна 4922 Н.

Произведем расчет винтовых зажимов. Для этого определим номинальный диаметр резьбы винта по формуле [20];

, (3.4)

где С - коэффициент, для основной метрической резьбы, С = 1,4

W - поребная сила зажим, Н;

- допустимое напряжение растяжения (сжатия), =80 ч100 МПа.

мм.

Момент закрепления для данного типа винтов находим по формуле [20]:

Н · м. (3.5)

Зная все значения, найдем:

Н · ммН · м.

Так как в нашем случае гайки приспособления, после установкой в его заготовки, будем закручивать с помощью гайковерта (машина для закручивания гаек), то дальнейший расчет можно не проводить. Но в случае поломки гайковерта потребуется заворачивать гайки ключом, а для этого определим длину рукоятки ключа.

Определим длину рукоятки ключа по заданной силе воздействия из условия равновесия винта:

, (3.6)

мм, (3.7)

где Н - при ручном зажиме.

Отсюда:

мм.

3.1.4 Расчет приспособления на точность

Расчет заключается в определении точности изготовления приспособления по принятым параметрам.

На точность обработки влияет ряд технологических факторов, вызывающих общую погрешность обработки , которая не должна превышать допуск выполняемого размера при обработке заготовки, т. е:

.

Допустимая погрешность изготовления приспособления равна [21]:

мм, (3.4)

где T - допуск выполняемого размера;

- коэффициент, учитывающий отклонение рассеяния значений составляющих величин от закона норального распределения,

- коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения , [17];

- коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности,

- погрешность базирования;

- погрешность закрепления;

- погрешность установки приспособления;

- погрешность износа установочных элементов;

- погрешность смещения инструмента;

w - экономическая точность обработки.

Расчетный параметр - размер Ш15,5^0,43

, т.к. установочная поверхность совпадает с исходной;

- по таблице 75 [21], для закрепления в приспособлении с винтовыми зажимами на окончательно обработанную поверхность;

- т.к. обеспечен надежный контакт приспособления со столом станка;

- см. [21, стр. 14];

- для чистового точения;

- т.к. отсутствуют направляющие элементы для инструмента.

Подставив найденные значения в формулу, получим:

мм.

Таким образом допустимое отклонение перпендикулярности установочной поверхности относительно опорной не более 0,02 мм.

Полученная величина погрешности установки не превышает величины допустимого отклонения, следовательно, приспособление обеспечивает необходимую точность обработки.



4. Исследовательская часть

Все погрешности, возникающие при механической обработке, могут быть сведены к трем видам:

1. Систематические постоянные.

2. Систематические переменные.

3. Случайные.

Систематические постоянные погрешности - это такие, величина которых остается постоянной у каждой детали партии.

Причиной возникновения таких погрешностей являются, например, неточность настройки станка на заданный размер, погрешности станка и другие.

Систематические переменные погрешности также имеются у каждой детали партии, но их величина меняется по какой-либо закономерности. Источниками возникновения этих погрешностей могут быть, например, размерный износ инструмента, температурные деформации элементов технологической системы (станок - приспособление - инструмент - деталь) и др.

Случайные погрешности появляются в результате действия одного или нескольких факторов, величины которых сами подвержены колебаниям случайного характера. Источниками случайных погрешностей могут быть, например, колебания твердости и припусков у деталей данной партии.

У детали задан диаметр d= 15,5 мм, взята выборка n = 50 штук.

Результаты измерений деталей выборки приведены в таблица 4.1.

В эмпирических распределениях мерой рассеяния является размах.

Размахом называется разность между наибольшим х_mах и наименьшим х_minизмеренными значениями случайной величины:

. (4.1)

Таблица 4.1 - Результаты измерений диаметра отверстия

№	D, мм	№	D, мм	№	D, мм	№	D, мм	№	D, мм
1	19,81	11	19,82	21	19,82	31	19,85	41	19,83
2	19,83	12	19,84	22	19,85	32	19,84	42	19,84
3	19,84	13	19,84	23	19,84	33	19,85	43	19,85
4	19,85	14	19,87	24	19,86	34	19,86	44	19,87
5	19,86	15	19,88	25	19,88	35	19,87	45	19,89
6	19,83	16	19,83	26	19,85	36	19,82	46	19,85
7	19,84	17	19,84	27	19,84	37	19,83	47	19,84
8	19,85	18	19,85	28	19,85	38	19,84	48	19,85
9	19,86	19	19,86	29	19,86	39	19,85	49	19,86
10	19,86	20	19,86	30	19,87	40	19,86	50	19,87

Размах делится не менее чем на 5-8 равных интервалов. Количество интервалов ориентировочно можно определить как . В каждый интервал включаются размеры, лежащие в пределах от наименьшего значения интервала включительно до наибольшего значения интервала, не включая его. Затем подсчитывается количество деталей в каждом интервале - частота

Чтобы компенсировать погрешности измерения, величина интервала должна быть больше цены деления шкалы измерительного прибора, которым производится измерение величины x в выборке, не менее чем в два раза.

На основании данных (таблица 4.1) составлена таблица распределения размеров деталей, в которой приведены дополнительные графы для вычисления вспомогательных данных, упрощающих расчеты характеристик рассеивания (таблица 4.2).

По полученным значениям можно найти среднее арифметическое значение размера (рисунок 4.1)

x - (средний размер деталей в партии):

где - середина интервала, равная полусумме его граничных значений.



Таблица 4.2 - Распределение диаметров отверстия

Интервалы	Середина интервала, xi	Частота, mi	xi mi	x	xi-x	(xi-x)2	(xi-x)2 mi	у
19,81-19,82	19,815	1	19,815	19,885	-0,040	0,0016	0,0016	0,017
19,82-19,83	19,825	3	59,475		-0,030	0,0009	0,0027
19,83-19,84	19,835	5	99,175		-0,020	0,0004	0,0020
19,84-19,85	19,845	11	218,295		-0,010	0,0001	0,0011
19,85-19,86	19,855	12	238,26		0,000	0	0
19,86-19,87	19,865	10	198,65		0,010	0,0001	0,0010
19,87-19,88	19,875	5	99,375		0,020	0,0004	0,0020
19,88-19,89	19,885	2	39,77		0,030	0,0009	0,0018
19,8919,90	19,895	1	19,895		0,040	0,0016	0,0032
	У50	У992,71			У 0,0154

Рисунок 4.1 - Среднее арифметическое значение размера

Таблица 4.3 - Функции Лапласса

t	Ф(t)	t	Ф(t)
0,0	0,0000	1,8	0, 4641
0,1	0,0398	1,9	0,4713
0,2	0,0793	2,0	0,4772
0,3	0,1179	2,1	0,4821
0,4	0,1554	2,2	0,4861
0,5	0,1915	2,3	0,4893
0,6	0,2257	2,4	0,4918
0,7	0,2580	2,5	0,4938
0,8	0,2881	2,6	0,4053
0,9	0,3159	2,7	0,4965
1,0	0,3413	2,8	0,4974
1,1	0,3643	2,9	0,4981
1,2	0,3849	3,0	0,49865
1,3	0,4032	3,1	0,49903
1,4	0,4192	3,2	0,49931
1,5	0,4332	3,3	0,49952
1,6	0,4452	3,4	0,49966
1,7	0,4554	3,5	0,49977

С учетом этого ординаты теоретической кривой будут:

, (4.2)

, (4.3)

,

.

где T - допуск на размер детали, то точность операции считается достаточной.

Оценим точность изучаемой операции.

Для закона нормально распределения область практического рассеивания если настройка станка была выполнена с погрешностью, величина которой превышала допустимое значение. Это видно из рисунка 4.2.



Рисунок 4.2 - Замена полигона распределения размеров теоретической кривой

Погрешность настройки определяем по формуле:

мм, (4.4)

где - погрешность настройки или величина смещения центра распределения x от координаты середины допуска.

Допустимое значение погрешности настройки:

мм. (4.5)

Для работы без брака должно соблюдаться условие: .

Если это условие выполняться не будет, неизбежен брак даже при избыточной точности процесса.

В рассматриваемом примере допуск на размер по чертежу детали Т=0,2 мм, а у = 0,017 мм. Так как 6у <T, то точность процесса является хорошей и даже избыточной.

Из рассмотренного примера видно, что по полигону и по теоретической кривой распределения может быть установлен ожидаемый процент брака в генеральной совокупности деталей, достаточно полно охарактеризовано соответствие процесса предъявляемым точностным требованиям и оценена точность настройки станка, на котором обрабатывались детали.



5. Организационно-экономическая часть

В экономической части ВКР определяем единовременные и текущие затраты, необходимые для осуществления проекта, обеспечения продукции требуемого качества и количества; технико-экономические показатели проектируемого участка; условия и сроки окупаемости затрат. На этой основе необходимо сделать окончательные выводы о целесообразности разработки проекта и его эффективности.

В качестве единовременных затрат рассчитываем производственные, капитальные вложения и основные фонды, а также затраты на создание необходимого запаса оборотных средств.

5.1 Расчет величины капитальных вложений

Для определения эффективности вложения средств объемы капитальных вложений рассчитываем вне зависимости от источников финансирования.

В нашем случае состав капитальных вложения включаются:

- затраты на научно-исследовательские работы, включая испытание и доработку опытных образцов - К_ниокр;

- затраты на технологическую подготовку и основание производства - К_тпп;

- затраты на приобретение стандартного и нестандартного оборудования, транспортных средств, дорогостоящего инвентаря, их установку, монтаж, демонтаж - К_об;

- стоимость производственных зданий и сооружений - К_зд;

- затраты на формирование оборотных средств, связанные с необходимостью организации по новому проекту цеха.

Таким образом, в общем случае величина капитальных вложений по проектируемому варианту будет равна:

руб. (5.1)

При расчете отдельных составляющих этой формулы можно воспользоваться рекомендациями, изложенными в [9,10].

Капитальные вложения в здания и сооружения производственного и вспомогательного назначения рассчитываем исходя из стоимости 1 м ³. Общий объем здания рассчитан исходя из предложенной планировки участка.

Он определен по формуле:

м ³, (5.2)

где F - площадь здания, м³;

h - высота проетов, м.

Из [14, страница 174] высота пролетов при наличии крана - 12,5 м.

Зададимся площадью равной 1724 м ².

тогда: м ³.

Стоимость при укрупненных расчетах берем 670 руб.

.

Капитальные вложения во вспомогательные сооружения рассчитаем исходя из необходимости нормального жизнеобеспечения рабочих.

Из [15, страница 40] на одного работающего приходиться 7 м ² при высоте помещения 2,8 м. Затраты на м³ бытовых сооружений 200,4 руб. Тогда затраты на сооружение бытовых помещений составят:

руб.

Капитальные вложения в оборудование рассчитываются по формуле:

, (5.3)

где К_от - капитальные вложения в технологическое оборудование, руб.;

К_оэ - капитальные вложения в энергетическое оборудование, руб.;

К_оу - капитальные вложения в средства контроля и управления, руб.;

К_опт - капитальные вложения в подъемно-транспортное оборудование, руб.

Капитальные вложения в технологическое оборудование определяются по формуле:

руб., (5.4)

где К_тз - коэффициент транспортно-заготовительных расходов, К_тз = 0,1;

К_с - коэффициент, учитывающий затраты на строительные работы, в том числе устройство фундамента, (в нашем случае не учитывается);

К_м - коэффициент, учитывающий затраты на монтаж и освоение оборудования, К_м = 0,15.

К технологическому оборудованию относится станок многоцелевой ИР 300ПМ 1Ф 4 в количестве одной штуки.

Стоимость одно станка ИР 200ПМ 1Ф 4 равна 5794089 руб. [19]

Стоимость остальных пяти станков примем в половину от стоимости ИР 200ПМ 1Ф 4.

Общая рыночная стоимость Ц_опт все станков будет равна:

руб.,

руб.

Капитальные вложения в энергетическое оборудование.

К энергетическому оборудованию относят: пульт управления транспортной системы РС-400, трансформатор Т 600/30

Стоимость ТС РС-400 равна 5098920 руб. [19].

Стоимость трансформатора Т 600/30 равна 6489250 [19]

руб.

Капитальные вложения в подъемно - транспортное оборудование. К нему относятся: манипулятор М 20Ц, транспортная система ТС-500

Стоимость М 20Ц равна 1658730 руб. [19].

Стоимость ТС-500 равна 2028188 руб. [19].

руб.

Капитальные вложения в средства контроля и управления технологическим процессом не рассчитываются, т.к. эти средства входят в состав технологического оборудования.

Таким образом, капитальные вложения в оборудование:

руб.

Капитальные вложения в здания и сооружения производственного и вспомогательного назначения не учитываем.

Капитальные вложения в оснастку в нашем случае складываются из стоимости режущего инструмента и приспособлений, за основу взяты данные по аналогичной оснастке базового предприятия. (Машзавод город Архангельск):

руб.

Капиталовложения на НИР будущих периодов приме, укрупненно 2 %

То есть:

руб., (5.5)

руб.

Таким образом, общая сумма капитальных вложений:

руб.



5.2 Структура прямых производственных затрат на производство корпуса дальномера

5.2.1 Материальные затраты

Под прямыми затратами понимаются расходы, которые могут быть непосредственно отнесены на единицу продукции. В состав материальный затрат входят:

а) стоимость основных материалов (за вычетом возвратных отходов), также стоимость вспомогательный материалов, которые используются для обеспечения нормального технологического процесса;

б) стоимость изделий общепромышленного назначения (арматура, метизы, и др.).

в) покупные комплектующие изделия, полуфабрикаты, услуги кооперативных предприятий;

г) топливо и энергия на технологические цели;

д) износ инструментов и приспособлений целевого назначения и прочие специальные расходы.

Затраты на основные материалы рассчитываем по формуле:

руб. (5.6)

где Ц_м - действительная оптовая цена весовой единицы материала, Ц_м = 150 руб./кг;

N - годовой выпуск деталей, N = 500 шт./год,

q_о - норма расхода материала на одно изделие q_м = 0,22 кг,

К_тз - коэффициент транспортно-заготовительных расходов ориентировочно К_тз = 1,04;

q_о - реализуемые отходы данного материала на изделие, q_о = 0 кг,

Ц_о - цена весовой единицы отходов, Ц_о =36,72 руб./кг

руб.

Затраты на топливо и энергию для технологических цепей включают стоимость видов топлива и энергии, непосредственно расходуемых в процессе производства продукции (как получаемых со стороны, так и вырабатываемых самим предприятием).

К таким расходам, в частности, относятся расходы на:

а) топливо и энергию, расходуемые на проведение испытаний изделий;

б) пар, горячую и холодную воду расходуемые цехом для технологических нужд.

Затраты на эти статьи определяются умножением тарифа по каждому виду энергоресурсов на его норму расхода на единицу продукции и годовую программу выпуска.

Затраты на топливо и энергию для отопления и освещения помещений и хозяйственных различных нужд отражаются в таких комплексных статьях расходов, а затраты на эл. энергию для привода в действие рабочих машин и оборудования - в расходах по содержанию и эксплуатации оборудования.

Затраты на вспомогательные материалы.

Из вспомогательных материалов на технические нужды используется сода кальцинированная и вода ля мойки изделий.

На одну деталь расходуется 0,05 кг соды и 3,4л воды.

Стоимость 1кг соды по данным базового предприятия 70 руб./кг, техническая вода 230 руб. за 1000 м³, т.е. 1л=10^-3 м³.

С_сод=70•0,05•500= 1750 руб.,

руб.

Тарифы на топливо, эл. энергию, сжатый воздух, воду взяты на предприятии в бухгалтерии цеха.

Они составляют:

- эл. энергия - 4,85 руб. за 1 кВт/час;

- сж. воздух низкого давления - 38 руб. за 1000 м³;

- вода техническая - 230 руб. за 1000 м³;

- вода сточная - 330 руб. за 1000 м³;

- пар - 70,54 руб. за 1000 м³;

Зная эти значения заполним таблицу 5.1 [13].

Таблица 5.1 - Ведомость затрат на основные и вспомогательные материалы

№	Наименование и марка материального ресурса	Ед. изм.	Действующая оптовая (рыночная) цена за единицу, руб.	Расход по норме в натуральных единицах	Затраты по действующим оптовым ценам
				За единицу	На программу выпуска	За единицу	На программу выпуска
1	Отливка из сплава АЛ 2	кг	150	0,22	110	7,26	3630
2	Стружка	кг	26,72	0	0	0	0
3	Сода	кг	70	3,5	1750	245	122500
4	Вода	л	230	0,000782	0,391	0,17986	89,93

Затраты на эксплуатацию оборудования принимаем 20 % процентов от стоимости оборудования.

Затраты на текущий ремонт оборудования, дорогостоящего инструмента и транспортных средств принимаем 30 % от стоимости оборудования.

Затраты на износ малоценных и быстроизнашивающихся инструментов и приспособлений принимаем 15 % от стоимости оборудования.

Полученные значения занесем в таблицу 5.2.

Таблица 5.2 - Смета расходов на содержание и эксплуатацию оборудования

Наименование статей	Сумма, руб.
Эксплуатация оборудования (кроме расходов на тек. ремонт)	6083792,7
Текущий ремонт оборудования, дорогостоящего инструмента и транспортных средств	4055861,8
Износ малоценных и быстроизнашивающихся инструментов и приспособлений	3041896,3
Итого:	13181568

5.2.2 Затраты на оплату труда

Основная заработная плата выплачивается производственным рабочим за работу, выполняемую непосредственно по изготовлению продукции, а также ИТР, когда в современных условиях производства они непосредственно (на рабочих местах) участвуют в изготовлении продукции.

Основная заработная плата производственных рабочих включает все виды оплаты труда и доплаты за фактическое проработанное время.

Основная заработная плата по данным предприятия

Основные рабочие на повременной оплате (тариф):

- оператор ЧПУ (5-й разряд) 120 руб./час - 1 чел.;

- наладчик (5-й разряд) 120 руб./час - 2 чел.;

- слесарь (3-й разряд) 100 руб./час - 2 чел.;

Вспомогательные рабочие ИТР (оклад):

- мастер 25000 руб./месяц - 1 чел.;

- контролёр ОТК 22000 руб./месяц - 1 чел.

Расчет основной заработной платы производится по часовым тарифным ставкам.

Дополнительная заработная плата основных рабочих составляет 49,2 % основной заработной платы (в состав дополнительной заработной платы входит оплата очередного учебного отпуска, выслуга лет и др.)

Годовой фонд оплаты труда ИТР устанавливается на основе их расчетной численности и месячных окладов с учетом процента дополнительной заработной платы. Дополнительная заработная плата составляет 23 % от основной заработной платы для ИТР.

Тарифный (нормативный) фонд оплаты труда производственных рабочих на повременной оплате труда, руб./год:

руб./год, (5.7)

где - часовая ставка среднего разряда, руб./час;

- действительный годовой фонд рабочего времени, ч/год;

- списочная численность основных и вспомогательных рабочих, чел;

- коэффициент, учитывающий районную надбавку к заработной плате, ,

руб./год,

руб./год,

руб./год,

руб./год,

руб./год,

руб./год,

руб./год,

руб./год,

руб./год,

руб./год.

Результаты по зарплате оформим в виде таблицы 5.3.

Таблица 5.3 - Ведомость фондов заработной платы рабочих

Категория рабочих	Тарифный фонд оплаты труда (с учетом районного коэффициента	Основная з/плата руб./год	Доплата по премиальным система, 50 %, руб./год	Основная З/П, руб./ год	Дополнительная З/П, руб./год	Общий фонд оплаты труда, руб./год
Основ. произ. рабочие	985600	985600	492800	1478400	787987	2266387
ИТР:	815100	815100	407550	1222650	281209	1503859
						3770246

5.2.3 Затраты на амортизацию

Для дальнейших расчетов необходимо составить сводную ведомость оборудования цеха, представленную в таблице 5.4.

Таблица 5.4 - Расчет стоимости оборудования

Наименование оборудования	Кол-во	Мощность, кВт	Стоимость, руб.	Амортизация
		Ед.	Общая	Ед.	Общая	Норма %	Сумма
ОЦ ИР 300ПМ 1Ф 4	1	12	24	5794089	5794089	4,00	231763,5
Остальные станки	5	10	50	2897044	14485220	4,00	579408,8
Итого:					20279309		811171,8

В смете амортизации: (таблица 5.6) "Амортизация зданий, сооружений, инвентаря" берем с базового предприятия.

Таблица 5.5 - Смета на амортизацию

Наименование статей	Сумма, руб.
Амортизация оборудования и транспортных средств	811171,8
Амортизация зданий, сооружения инвентаря	2564322
Итого:	3375493,8

5.2.4 Прочие расходы

Затраты на прочие расходы принимаем по нормам, действующим на предприятии и записываем в таблицу 5.6 (примерно 5 % от суммы затрат всех предыдущих статей).

Таблица 5.6 - Прочие расходы предприятия

Наименование статей	Сумма, руб.
Содержания зданий, сооружения, инвентаря	603122
Затраты по охране труда	253124
Итого:	856246

Отчисления на соц. нужды устанавливаем в соответствии с постановлением правительства РФ от 26 ноября 2015 г. № 1265 об изменении страховых выплат, а именно:

- взносы в пенсионный фонд России для всех работников чей доход ниже 796 тыс. рублей составляют 22 % от дохода.

- взносы в ФСС России для всех работников чей доход ниже 718 тыс. рублей составляют 2,9 % от дохода

- взносы в ФФОМС составляют 5,1 % от любой суммы дохода работников завода.

Тогда сумма всех отчислений будет равна:

руб./год, (5.8)

руб./год.

Сумма прочих расходов равна:

руб.

где - расходы на охрану труда;

- расходы на содержание зданий и сооружений.

руб.

5.3 Расчет доходности предприятия от проектного решения

Планируемая операционная прибыль составляет 30 % от полной стоимости программы.

руб./год, (5.9)

руб./год, (5.10)

где - цеховые расходы, найденные ранее

- расходов на содержание и эксплуатацию оборудования

руб./год,

руб./год.

Доход предприятия - это сумма чистой прибыли и амортизационных отчислений при производстве и реализации продукции:

руб., (5.11)

где - амортизационные отчисления зданий и сооружений + амортизационные отчисления оборудования,

руб.

Срок окупаемости без учета инфляции:

лет, (5.12)

, (5.13)

руб./год,

лет.

Все технико-экономические показатели сводим в таблицу 5.7.

Таблица 5.7 - Технико-экономические показатели проекта

№	Показатели	Ед. изм.	Значение показателей
1	Программа выпуска	Шт./год	500
2	Материальные затраты	руб./год	13181568
3	З/П основным рабочим	руб./год	3770246
4	Амортизационные отчисления	руб./год	3375493
5	Прочие расходы	руб./год	1987319
6	Планируемая прибыль	руб./год	6730630
7	Срок окупаемости затрат	Лет	2,18



6. Безопасность и экологичность проекта

6.1 Анализ опасных и вредных факторов

В соответствии с ГОСТ 12.0.003-74 "Опасные вредные производственные факторы и их классификация" в механическом цехе можно выделить опасные и вредные производственные факторы. Основными из которых являются: движущиеся машины и механизмы; различные транспортно-подъемные устройства; пыль; повышенный уровень шума, вибрации, электромагнитных излучений; повышенное значение напряжения в электрических цепях.

Вредные производственные факторы негативно воздействуют на организм рабочего персонала, приводя к различным заболеваниям и быстрой утомляемости.

Применение различного механического оборудования и высокая плотность его размещения в цехе предполагает произвести разметку безопасных дорожек для прохода.

6.2 Меры по обеспечению безопасности и здоровых условий труда при обработке детали на фрезерных станках с ЧПУ

Оградительные устройства служат для предотвращения попадания человека в опасную зону, т.е. в пространство, где возможно воздействие опасного или вредного производственного фактора. людей, с целью уменьшения случаев травматизма.

Расстояние между единицами оборудования, а также между оборудованием и стенами производственных зданий, сооружений и помещений должно соответствовать СНиП - 90-81 "Производственные здания промышленных предприятий".

При работе на станках с ЧПУ токарь обязан:

- строго выполнять установленную технологию и правила безопасного выполнения работ;

- не допускать работу на станке с ЧПУ по изношенным или деформированным программным носителям (перфолента, магнитная лента, ППЗУ и др.);

- соблюдать чистоту и исправность лентопротяжных устройств ввода программных носителей;

- при переналадке с обработки детали одного наименования правильно расстанавливать упоры, определяющих точки "исходного состояния" рабочих органов для начала работы по программе;

- не допускать загромождения рабочего места, своевременно производить уборку;

- в случае обнаружения неисправностей приспособлений, программ обработки деталей, инструмента, станка поставить в известность начальника смены, предварительно оставив неисправное оборудование.

Запрещается:

- работать в обход предусмотренных ограждений, защиты;

- нахождение людей в секторах работы агрегатов;

- прикасаться к движущимся частям во время работы оборудования;

- при возникновении аварийной ситуации прекратить работу, отключить оборудование и немедленно поставить в известность начальника смены. Вспомогательное оборудование цеха обозначается знаками безопасности, окрашивается опознавательной краской, и на нем применяются сигнализаторы опасности.

6.3 Расчет производственного освещения

Создание благоприятных условий труда, исключающих быстрое утомление зрения, возникновения несчастных случаев и способствующих производительности труда возможно только при рациональном освещении рабочих мест, зон обработки и производственных помещений.

Освещение цеха, комбинированное. Искусственное освещение производится от светильников с газоразрядными лампами. Площадь участка высота 1186 м² высота 12,5 м. Расположение светильников прямоугольное.

Определим расстояние от потолка до рабочей поверхности:

м, (6.1)

где высота здания, м

м - высота рабочей поверхности.

м.

Определим расстояние от потолка до светильника:

м.

Определим высоту подвеса светильников:

м.

Зная оптимальное соотношение, с точки зрения равномерного освещения при прямоугольном расположении светильников:

м.

Определим расстояние между светильниками:

м.

Определим необходимое количество светильников:

шт,

где S - площадь цеха, м ²

Показатель помещения определяем по формуле:

, (6.2)

где А=59 м - длина участка

В =19 м - ширина участка.

.

Коэффициент отражения потолка:

Коэффициент отражения стен:

Зная определим коэффициент полезного действия:

Для расчета общего освещения применяем точечный метод:

лм, (6.3)

гделк- минимальное нормированное освещение;

м ²- площадь помещения

z = 1,1- коэффициент минимального освещения

К = 1,5 - коэффициент запаса

N= 9 - число светильников

-коэффициент использования светового потока.

лм.

Для освещения используется лампа ЛБ 80. Лампы располагаются в три ряда по 3 штуки. На территории участка обязателен источник питьевой воды с температурой +8...+20 град С. Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды составляет 25 л на одного человека в смену.

6.4 Меры по охране окружающей среды на производстве

Для предотвращения негативных последствий от работы предприятия необходимо применять целый комплекс действий по охране окружающей среды.

Среди разнообразия мер по защите атмосферного воздуха первоочередное значение имеют мероприятия технологического характера, позволяющие радикально решить проблему охраны среды, а также меры планировочного и организационно-технического характера.

Существует четыре класса опасности веществ. Механические цеха относятся к IV классу.

Класс IV устанавливает санитарно-защитную зону 100м. В этот класс входят предприятия по производству машин и приборов электротехнической промышленности, при наличии литейных и других горячих цехов, предприятия металлообрабатывающей промышленности, имеющие цеха с чугунным, стальным литьем и др.

В механическом цехе воздух рабочей зоны имеет большое количество аэрозоли индустриальных масел, абразивной пыли, которая возникает при заточке инструмента.

Для очистки воздуха от промышленной пыли применяются местные отсосы в заточных отделениях и общие в цехах.

Для снижения расходов чистой воды предусмотрена система оборотного водоснабжения. Ее суть заключается в предварительном очищении воды от механических примесей и затем процеживанием через решетки и сетки для отделения крупных частиц.

Меры по охране окружающей среды на производстве:

- контроль за выбросами в окружающую среду вредных элементов;

- выявление и предложение путей проведения технологического процесса, позволяющих минимизировать производственные отходы, вредные выбросы в атмосферу, почву, воздействие химических реактивов на организм человека;

- обеспечение высокой технологичности производства;

- обеспечение надлежащей технической эксплуатации водопроводных и канализационных сетей;

- в зимнее время дороги и подъезды к зданиям, контрольным колодцам производственной и ливневой канализации, пожарным гидрантам регулярно очищать от снега, а в случае обледенения посыпать песком;

- покупка современного оборудования и внедрений новых технологий;

- выделение специальных зон под складирование горюче смазочных материалов;

- раздельный сбор образующихся отходов производства. Способ сбора и временного хранения отходов должен определяться их физическим состоянием, химическим составом и классом опасности.

- металлический лом, накапливающийся в цехах, в последующем подвергается вторичной обработке на литейных предприятиях.

6.5 Действия персонала в условиях ЧС

Современное производство постоянно усложняется. В нем все чаще применяют ядовитые и агрессивные компоненты. На различных видах транспорта перевозят большое количество химически-, пожаро- и взрывоопасных веществ. Все это увеличивает вероятность возникновения и тяжесть аварий.

Государственный стандарт Российской Федерации определяет аварию как опасное техногенное происшествие, создающее на объекте, определенной терр...