Предупредительная сигнализация предназначена для предупреждения о возникновении опасности. Для этого используют световые и звуковые сигналы, одоризаторы, приводимые в действие от различных приборов, регистрирующих ход технологического процесса.

Подвидом предупредительной сигнализации являются газосигна-лизаторы - приборы, осуществляющие звуковую или световую сигнализацию о достижении заранее устанавливаемого значения концентрации анализируемого компонента (или суммы компонентов) и не предназначенные для количественной оценки фактического значения концентрации до или после момента срабатывания сигнализации. Настройка газоанализаторов производится аналогично настройке автоматических газоанализаторов в системах, включающих аварийную вентиляцию.

Большое применение находит сигнализация, опережающая включение оборудования или подачу высокого напряжения. Она предусматривается на производствах, где перед началом работы в опасной зоне могут находиться люди (участки испытаний, автоматические линии сборочных цехов, литейные цехи и т. д.).

Предупреждающую сигнализацию следует предусматривать при проектировании вентиляции в пожаро- и взрывоопасных помещениях, при работе с радиоактивными веществами и т. п.

К предупредительной сигнализации относятся указатели, плакаты («Не включать - работают люди», «Не входить», «Не открывать - высокое напряжение» и др.). Указатели желательно выполнять в виде световых табло с переменной по времени (мигающей) подсветкой.

Наглядные плакаты являются средством, помогающим безопасному обслуживанию оборудования. Указатели и надписи с указанием допустимой нагрузки необходимо располагать непосредственно в зоне обслуживания машин и агрегатов.

Опознавательная сигнализация служит для выделения отдельных видов технологического оборудования, его наиболее опасных узлов и механизмов, а также зон. Для этих целей применяют систему сигнальных цветов и знаков безопасности по ГОСТ 12.4.026 - 76. Примером опознавательной сигнализации является окраска в соответствующие цвета баллонов со сжатыми, сжиженными и растворенными газами, трубопроводов, электрических проводов, рукояток и кнопок управления.

Так, запрещающие знаки выполняют в виде круга красного цвета с белым полем внутри, белой по контуру знака каймой и символическим изображением черного цвета на внутреннем белом поле, перечеркнутым наклонной полосой красного цвета.

Сигнальные лампочки, извещающие о нарушении условий безопасности, внутренние поверхности дверей ниш и других оградительных устройств, в которых рас положены механизмы передач станков и машин, требующие периодического доступа при наладке и способные при эксплуатации нанести травму работающему, окрашиваются в красный цвет.

В желтый цвет окрашиваются элементы строительных конструкций, которые могут являться причиной получения травм работающих, производственного оборудования, неосторожное обращение с которыми представляет опасность для работающих; внутрицехового и меж цехового транспорта, подъемно-транспортных машин, ограждений, устанавли-ваемых на границах опасных зон; подвижные монтажные устройства или их элементы и элементы грузозахватных приспособлений, подвижных частей кантователей, траверс, подъемников; границы подходов к эвакуационным или запасным выходам.

Предупреждающие знаки представляют собой равносторонний желтого цвета треугольник со скругленными углами, обращенный вершиной вверх, с каймой черного цвета и символическим изображением черного цвета.

Предписывающие знаки, разрешающие определенные действия работающих только при выполнении конкретных требований охраны (обязательное применение средств защиты работающих, принятие мер по обеспечению безопасности труда), требований пожарной безопасности, либо указывающие пути эвакуации, представляют собой квадрат зеленого цвета с белой каймой по контуру и белым полем квадратной формы внутри него, на которое должны быть нанесены черным цветом символическое изображение или поясняющая надпись. На знаках пожарной безопасности поясняющие надписи выполняют красным цветом.

Указательные знаки должны быть следующими: синий прямоугольник, окантованный белой каймой по контуру, с белым квадратом внутри. Внутри белого квадрата должны быть нанесены символическое изображение или поясняющая надпись черного цвета, за исключением символов и поясняющих надписей пожарной безопасности, которые выполняют красным цветом. Таковы основные положения, отражающие технику безопасности и экологию на предприятии машиностроения.

6. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Описание, назначение детали и условий работы ее основных поверхностей, исходя из чертежа детали

Рассмотрим особенности технологии заданной детали шток.. Шток выполняет роль опоры и основания, для закрепления на него других деталей, при помощи резьбы М20, фрезерованной поверхности и посадочных поверхностей Ш 32 f9 (допуск в интервале с (-0,025)по (-0,087) мм.) и Ш 24 е8 (допуск в интервале с (-0,040) по (-0,073) мм). Данные посадки относятся к посадке с зазором, в связи с чем деталь будет закреплена жестко не по всем её поверхностям. Шток изготовлен из стали 45 ГОСТ 1050-88. Данные химсостава и свойств приведены в табл. 7.1 и 7.2.

Таблица 7.1 - Химический состав стали.

С	31	Мп	Сг	N1	Си	8	Р
%	%, не более
0,42-0,50	0,17-0,37	0,5-0,8	0,25	0,25	0,25	0,04	0,035

Таблица 7.2 - Механические и технологические свойства

Механич. свойства	Технолог, свойства
			Обработка резанием	Свариваемость	Склонность к отпускной хрупкости
МПа	%	%
600	600	40	В горячекатаном состоянии	Трудно свариваемая	Не склонна

Описание типа производства и форма организации труда: тип производства - гибкое мелкосерийное автоматизированное.

Серийное производство характеризует периодическое технологически непрерывное изготовление некоторого количества одинаковой продукции в течение продолжительного промежутка календарного времени. Производство изделий осуществляется партиями. В зависимости от объема выпуска этот тип производства делят на мелко-, средне- и крупносерийные, см. табл. 7.3..

Таблица 7.3. - Данные для определения типа производства

Производство	Число обрабатываемых деталей одного типа размера в год
	Тяжелых (массой более 100 кг)	Средних (массой более 10 до 100 кг)	Легких (массой до 10 кг)
Мелкосерийное	5 - 100	10 - 200	100 - 500
Среднесерийное	100 - 300	200 - 500	500 - 5000
Крупносерийное	300 - 1000	500 - 5000	5000 - 50000

На одном и том же заводе, а нередко в одном и том же цехе одни изделия изготавливаются единицами, другие периодически повторяющимися партиями, третьи - непрерывно. Следовательно, на одном и том же заводе и даже в цехе могут быть совмещены три типа производств. Это во многом зависит от продолжительности операций технологического процесса изготовления изделий.

Так изготовление базовых деталей станка может быть организовано по принципу крупносерийного производства, в то время как на участках по изготовлению изделий типа тел вращения, что имеется в нашем случае, может быть среднесерийное или даже мелкосерийное производство.

Это связано с тем, что трудоемкость обработки базовых деталей в десятки раз выше трудоемкости изготовления деталей типа тел вращения. Поэтому отнесение производства завода или цеха к одному из типов обычно делается по преобладающему типу производства.

Основная характеристика гибкого мелкосерийного автомати-зированного производства - это способность оборудования и оснастки к переналадке, адаптации к изменяющимся требованиям или условиям производства. Гибкость производства отражает возможность быстрого внесения коррекций в производственный процесс, например, в связи с изменением конструкции изделия, каких-либо отдельных требований, сроков изготовления, материала или его свойств, а также в связи с поломкой оборудования или системы управления.

Под автоматизацией технологических процессов понимают применение энергии неживой природы для выполнения и управления ими без непосредственного участия людей, осуществляемое в целях улучшения условий производства, повышения объема выпуска и качества продукции.

Поэтому в гибком мелкосерийном автоматизированном производстве рекомендуется использовать механизированное и автоматизированное оборудование, позволяющее производить быструю переналадку. Особенно эффективны станки с ЧПУ, промышленные и гибкие производственные системы.

Современный этап развития автоматизации характеризуется созданием универсальных машин и станков с ПУ, непосредственно управляемых от ЭВМ в режиме разделения времени. Управление от одной ЭВМ несколькими рабочими машинами, станками с ПУ и вспомогательным оборудованием позволило создать системы машин: гибкие производственные модули, участки, линии.

Достижение отечественного и зарубежного станкостроения, вычислительной техники и электроники позволили создать высокоавтоматизированные технологические комплексы оборудования, функционирующие без участия человека. Переход на безотходную технологию в условиях многономенклатурного серийного производства возможен на основе использования гибких производственных систем (ГПС).

Анализ технологичности детали: в комплексе требований предъявляемых к технико-экономическим показателям промышленных изделий важное место занимают вопросы технологичности конструкций изделий.

Технологичность конструкций изделий определена ГОСТ 14205-83, как совокупность свойств конструкции изделия определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и выполнения работ.

Стандартами ЕСТГШ установлена обязательность отработки конструкции изделия на технологичность и количественной оценки технологичности на всех стадиях создания изделия.

Производственная технологичность конструкций изделий проявляется в сокращении затрат, средств и времени на конструкцию и технологическую подготовку производства, а так же на изготовление, в том числе на контроль и испытание изделий; эксплуатационную технологичность конструкции изделия - в сокращении затрат, времени и средств на техническое обслуживание, текущий ремонт и утилизацию изделия; ремонтная технологичность конструкции изделия - в сокращении затрат при всех видах ремонта, кроме текущего.

Главными факторами определяющими требования к технологичности конструкции является вид изделия, объем выпуска и тип производства. Оценка технологичности конструкции изделий может быть 2-х видов: качественная и количественная. Таким образом при анализе технологичности детали устанавливают насколько конструкции деталей соответствует требованиям минимальной трудоемкости, материалоемкости и экономичности изготовления.

Конструкция детали должна соответствовать следующим требованиям /8/:

1. Наличие удобных и надежных базирующих поверхностей.

2. Удобный подход режущего инструмента к обрабатываемым поверхностям. Наименьшее количество используемых режущих инструментов.

3. Унификация конструктивных элементов (канавки, резьбы, фаски).

4. Наличие канавок для выхода инструмента

5. Соответствие размеров точных поверхностей стандартному ряду

6. Достаточная жесткость детали.

7. Хорошая обрабатываемость материала

Анализируются так же размерные соответствия, возможность обработки «на проход», необходимость в специальном режущем инструменте.

Вывод: По своим конструктивным особенностям деталь шток- технологична.

6.2 Обоснование выбора базирующих поверхностей

На операцию 005 - токарная, в качестве базы принимается поверхность диаметра вала. Производится подрезание торца и центрование отверстия. Операция 010 - токарная.

Установочной базой является поверхность диаметра вала и центрованное отверстие, обработанное в предыдущей операции 005. Операция 015 -токарная.

Установочной базой является поверхность Ш 32, обработанная в предыдущей операции -010. При таком базировании будет соблюден принцип совмещения баз (измерительной и установочной). Эту же базу используем на операции 020 -токарная; 025 -фрезерная, при этом выполняется принцип постоянства баз, что позволяет выполнить требования чертежа по взаимному расположению поверхностей, относительно оси вращения детали. Операция 030--шлифовальная

В качестве установочной базы является два центрованных отверстия на торцах детали. Базирование подобным методом позволяет шлифовать поверхности Ш32 и Ш 24 с точностью, согласно требованиям чертежа.

6.3 Определения и обоснование метода получения заготовки

Для определения метода получения заготовки выберем из всех методов самый оптимальный, руководствуясь:

а) формой и размерами заготовки;

б) шероховатостью;

в) программой выпуска;

г) маркой материала.

Литье практически не используется для изготовления заготовок в виде валов. Наш случай не является исключением. В виду того, что производство мелкосерийное, а КИМ из-за большой разницы диаметров довольно небольшой - подходит круглый прокат. Принимаем в качестве заготовки сортовой прокат по ГОСТ 14637-89.

6.4 Аналитический расчет припуска на поверхность

При работе максимального и минимального припуска руководствуемся рекомендациями по проведению данных расчетов изложенных в источниках /3, 17, 18, 23, 24, 25 / и др.

Исходные данные:

Деталь «Шток». Технические характеристики: Внутренняя поверхность Ш 24е8 допуск в интервалах от (-0,040) до (-0,073). Шероховатость Ка =3,2. Общая длина детали 1060 мм., длина обрабатываемой поверхности 27 мм. Метод получения заготовки - прокат. Обработка ведется в трех кулачковом патроне токарного станка 16К20Ф3С32.

- Точение черновое

- Точение под шлифование

- Шлифование

В графу 2 записываем элементарную поверхность детали и технологические переходы в порядке последовательности их выполнения.

Заполняем графы 3, 4 и 9, по всем технологическим переходам. Данные для заполнения граф 3 и 4 взяты из таблиц допуск (графа 9) на диаметральный размер проката взят из таблицы

Суммарное значение пространственных погрешностей при обработке наружной поверхности:

ро = vР²_СМ2 + Р²кор

где Рcм- допускаемые погрешности по оси смещению осей фигур, принимаем 700 мкм

Ркор = общая кривизна заготовки Ркор = Р к * Lз, где

Р к - удельная допустимая кривизна, приминаем 3 мкм/мм

Lз - длина заготовки, равна 1060мм

Р₀ = 3x1060 = 3180 мкм

Находим коэффициенты уточнения.

-точение черновое Ку =0,06

-точение под шлифование Ку =0,04

-шлифование Ку =0,02

Р_i = рK_у

р ₁=3180x0,06 =190,8 мкм

р₂= 190,8x0,04 = 7,6 мкм

р _з = 7,6x0,02 = 0,15 мкм

Данные заносим в графу 5.

Погрешность установки заготовок (графа 6) в трех кулачковом само центрирующем патроне при черновом обрабатывании 200 мкм.

При чистовом обтачивании без переустановки е_i = 0

Расчет минимального припуска (графа 7) при обработке наружной поверхности проката в патроне проводят по формуле:

2Zmin = 2(R _z.j-1+ T_j-1 + P _j-1 ² + еi ) - точение черновое:

2 Zmin =2(160 + 1060 + 3180² + 200² )=8812 мкм - точение под шлифование:

2 Zmin = 2 ( 50 + 50 + 190,8² + 0² ) = 581 мкм - шлифования:

2 Zmin = 2 ( 25 + 25 + 7,6² + 0² ) = 115 мкм

Расчет промежуточных минимальных диаметров по переходам (графа 8) проводят в порядок, обратно ходу технологического процесса обработки этой поверхности, т. е. от размера готовой детали к размеру заготовки, и наименьшему предельному размеру готовой поверхности детали минимальному припуску 2 Zmin.

б_{min j-1}= б_{min о +Z min c}

б_min1= 24 -0,033 = 23,927

б_min2=23,927+ 0,115 = 24,042

б_min3 = 24,042 + 0,581 = 24,623

б_min4 = 24,623 + 8,812 = 33,435

В графе 11 записываем размеры по всем технологическим переходам, округляя их до того же знака десятичной дроби, с каким задан допуск на размер для каждого перехода.

n/n	Маршрут обработки	Элементы припуска	Расчетный припуск	Расчетный размер	Допуск по переходам	Предельные размеры	Предельные припуски
		R Zmin-1	T i-1	P j-1	еi				max	min	max	min
	Наружняя поверх-ность Ш24 (-0,040) (-0,30)
1	Прокат	160	200	3180	-	-	33,435	840	34,275	33,435	-	-
2	Точение черновое	50	50	191	200	8812	24,623	330	24,953	24,623	9,215	7,551
3	Точение чистовое	24	24	69	0	572	23,102	79	25,254	23,254	0,827	0,582
4	Шлифова-ние	6	10	0	0	116	23,928	34	23,961	23,930	0,167	0,116
	10,3	9,5

Наибольший предельный размер (графа 10) определяется путем прибавления допуска к окружному минимальному предельному размеру. Предельные размеры припусков Zmах (графа 12) определяют как разность предельных максимальных размеров предшествующего и выполняемых переходов.

Проведём проверку

Td₃-Td_д=?2Zmax - 2Zmin

0,840-0,033=10,315-9,508

0,807=0,807

Таблица.7.5. - Используемый инструмент /17/

№ перехода по тех.п.	Наименование инструмента	материал реж. части	Геометрические параметры	Обозначения и номер стандарта
005	Заготовительная
010 1 2	Резец проходной отогнутый Сверло центровочное	Т15К10 Р6М5	- Ш3,5м	2102-0060 ГОСТ 18887-82
015 1	Резец проходной отогнутый	Т15К10	32Ч20	2102-0060 ГОСТ 18887-82
020 1 2	Подрезной отогнутый Подрезной отогнутый	Т15К6 Т15К6	левый радиус режущей кромки =1 и 0,5 мм. 30Ч20	2102-0008 ГОСТ 18887-82 2102-0008 ГОСТ 18887-82
025 1 2 3 4	Резец проходной отогнутый Сверло центровочное Подрезной отогнутый Резьбовой резец	Т15К10 Р6М5 Т15К6 ВК6	32Ч 20 Ш3,5м. левый, радиус режущей кромки =1,2мм 25Ч16	2112-0060 ГОСТ 18887-82 2112-0008 ГОСТ 18887-82 2102-0007 ГОСТ 18887-82
030 1	Фреза концевая	Р6М5	Ш25мм.	2102-0060 ГОСТ 17026-71
035 1	Шлифовальный круг	Электрокорунд 50СМ1,керамической связкой	400Ч63	ГОСТ 2424-83

В качестве дополнительной оснастки для токарной обработки выбираем центр упорный с конусностью 1:7 ГОСТ18259 -72.

6.5 Основание выбора технологического оборудования

Наиболее эффективно в нашем случае для токарной обработки использовать токарный станок с ЧПУ 16К20Ф3С32.

Станок 16К20Ф3С32 (рис7.1.) патронно-центровой предназначен для токарной обработки наружных и внутренних поверхностей деталей типа тел вращения со ступенчатым и криволинейным профилями в один или несколько проходов в замкнутом полуавтоматическом цикле, а также для нарезания крепежных резьб (в зависимости от возможностей системы ЧПУ). Станок используют в единичном, мелко- и среднесерийном производстве /16/

Технические характеристики станка:

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм:

Над станиной ………………………………………………………. 400

Над суппортом …………………………………………………….. 220

Наибольшая длинна обрабатываемой заготовки………….1000

Частота вращения шпинделя …………………………………35 - 1600

Число автоматических переключаемых скоростей ………………9

Скорость быстрых перемещений суппорта, мм\ мин:

Продольного……………………………………………………………4800

Поперечного……………………………………………………………2400

Скорость подачи, мм\мин:

Продольного хода…………………………………………………..3 - 1200

Поперечного хода…………………………………………………..3 - 500

Перемещение суппорта на один импульс, мм

Продольного…………………………………………………………..0,01

Поперечного………………………………………………………….0,005

Рисунок 7.1 - Станок 16К.20ФЗС32

1-станина; 2- автоматизированная коробка скоростей; 3, 5- пульты программного управления; 4-электрошкаф; 6- шпиндельная бабка; 7-защитный экран; 8 - задняя бабка; 9 - гидроусилитель; 10 - гидростанция.

В качестве приспособления для закрепления режущего инструмента используется поворотный резцедержатель. В этой специальной инструментальной головке устанавливают шесть резцов-вставок или три инструментальных блока. Съемную инструментальную головку устанавливают на выходном валу резцедержателя. Головка связана с подвижной частью плоскозубой муфтой. Резцедержатель поворачивается электродвигателем через зубчатые колеса, червячную передачу и кулачковую муфту, часть которой жестко связана с валом резцедержателя.

В начальный момент движения этой кулачковой муфты вал перемещается влево; происходит расцепление плоскозубой муфты и поворот в нужную позицию. Поворот определяется сигналами, поступающими от соответствующих конечных выключателей, замыкаемых упорами, установленными на кольце. Затем происходит реверсирование электродвигателя.

Муфта начинает вращаться в другую сторону. Подвижная часть плоскозубой муфты с инструментальной головкой удерживается от поворота фиксатором. Кулачки полумуфты сжимают пружину, и подвижная часть плоскозубой муфты фиксируется на зубьях неподвижной полумуфты.

От конечного выключателя зажима подается сигнал на отключение приводного электродвигателя и начало рабочего цикла обработки. Для поворота и зажима резцедержателя вручную при наладке станка на валу имеется головка под ключ.

Рисунок 7.2 - Инструментальная головка

Инструментальная головка (рис 7.2) предназначена для установки в ней резцовых вставок или инструментальных блоков. Резцовые вставки, заранее настроенные на размер, устанавливают в пазы головки и базируют винтами 1и упорами 2.

Поворотный резцедержатель станка 16К20ФЗС32

В этой специальной инструментальной головке устанавливают шесть резцов-вставок или три инструментальных блока. Съемную инструментальную головку устанавливают на выходном валу / резцедержателя. Головка связана с подвижной частью 2 плоскозубой муфтой.

Резцедержатель поворачивается электродвигателем 10 через зубчатые колеса, червячную передачу и кулачковую муфту 4, часть 5 которой жестко связана с валом резцедержателя. В начальный момент движения этой кулачковой муфты вал 1 перемещается влево; происходит расцепление плоскозубой муфты 2--3 и поворот в нужную позицию.

Поворот определяется сигналами, поступающими от соответствующих конечных выключателей 8, замыкаемых упорами 7, установленными на кольце 6. Затем происходит реверсирование электродвигателя. Муфта 4 начинает вращаться в другую сторону. Подвижная часть 2 плоскозубой муфты с инструментальной головкой удерживается от поворота фиксатором 9.

Кулачки полумуфты 5 сжимают пружину 11, и подвижная часть 2 плоскозубой муфты фиксируется на зубьях неподвижной полумуфты. От конечного выключателя 13 зажима подается сигнал на отключение приводного электродвигателя и начало рабочего цикла обработки. Для поворота и зажима

6.6 Расчёт режимов резания и техническое нормирование

Расчет режимов резания /3, 17, 18/: исходные данные: наружный 32 f9, Rа=1,6 мкм, заготовка - прокат, материал заготовки - Сталь 45 Операция «токарная»

Обработка производится на токарно-винторезном станке 16К20Ф3С32

Операция 005 Переход 1. Подрезать торец

Сверлить центровочное отверстие 010 в торце детали.

1.Глубина резания -0,5 мм. Т=0,5 х D=10 t=2мм

2. Подача - S, мм/об

S = 0,5

3. Скорость резания - V, м/мин

V = Ч K_v

С_v =9,8; q = 0_,4; у =0,5; m=0,2

Период стойкости инструмента Т=70 мин.

Поправочные коэффициенты

- поправочный коэффициент на скорость резания, зависящий от материала заготовки.

К_nу - поправочный коэффициент на скорость резания, зависящий от состояния поверхности.

k_nv=1

k_иу- коэффициент, зависящий от РИ

k_иу = 1

n_у =1

К_i =1

Тогда

м/мин

4. Определим частоту вращения п, об/мин.

об\мин

5. Уточняем частоту вращения шпинделя, по паспортным данным станка. Принимаем п = 850 об/мин.

6. Пересчитываем фактическую скорость резания. 4. Определим частоту вращения п, об/мин

м/мин.

Операция 010 токарная Переход 1.

Точить поверхность предварительно

1. Глубина резания -1: мм

t = 1,54 (данные берутся из расчета припусков) 3,08

2. Подача - S, мм/об

S=0,5

3. Скорость резания - V, м/мин

Из

С_V = 350; х_в = 750 МПа; х=0,15; у=0,35; m=0,2

Период стойкости инструмента Т=120 мин.

Поправочные коэффициенты

k_v = k_mv Ч k_nv Ч k_иv

- поправочный коэффициент на скорость резания, зависящий от материала заготовки.

k_nv - поправочный коэффициент на скорость резания, зависящий от состояния поверхности.

k_nу=1

к_иу - коэффициент, зависящий от РИ

к_иу = 1

к_nу =1

к_г = 1

Тогда

м/мин.

4. Определим частоту вращения п, об/мин

об\мин

5. Уточняем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка 16К20Ф3С32. Частоты вращения шпинделя

Выбираем ближайшие меньшие значения 750 об\мин.

6. Сила резания - Р, Н

Р = 10 Ч t^x Ч S^y Ч vⁿ Ч K_p

х = 1; у = 0,75; Кр = 1

P = 10 Ч1,54¹Ч 0,5^0,75 Ч160Ч1= 1465

7. Мощность резания - N, кВт

_кВт

Переход 2. Точить поверхность окончательно

1. Глубина резания -1 мм

t - 0,2 (данные берутся из расчета припусков)

2. Подача - S, мм/об

5 -0,19

3. Скорость резания - V, м/мин

Поправочные коэффициенты

С_у = 420; ст_в = 750 МПа; х=0,15; у=0,2; т=0,2

Период стойкости инструмента Т- 120 мин.

Операция 030 шлифовальная

Обработка производится на Круглошлифовальном станке ЗМ163В.

Материал образивного круга - Электрокарунд 50-СМ1 с керамической связкой.

Переход 1. Шлифовать поверхность однократно

1. Глубина шлифования -1 мм

t = 0,07 (данные берутся из расчета припусков)

2. Подача - S, мм/об

S= 0,6

3. Скорость заготовки - Vз, м/мин

Vз = 30

4. Скорость круга - Vк, м/с

Vк = 35

5. Определим частоту вращения заготовки пз, об/мин

об\мин

6. Уточняем частоту вращения шпинделя по паспорту - принимаем 125 об/мин.

7. Определим частоту вращения заготовки пк, об/мин

об\мин

8. Уточняем частоту вращения шпинделя круга по паспорту - принимаем 2350 об/мин.

Техническое нормирование токарной операции:

Исходные данные: деталь « шток «. Длина обрабатываемой поверхности 985мм, диаметр 32 f9. Заготовка « прокат « из стали 45. Обработка ведется на токарном станке 16 К20, Приспособление - центр упорный ГОСТ 18259-72

Переход 1. точить наружную поверхность предварительно.

Резец проходной отогнутый. Угол резца в плане (р = 45°)

Основное время

мин

Вспомогательное время, связанное с переходом

Т_всп=0,09 мин,

Переход 2. Точить наружную поверхность окончательно.

Резец проходной отогнутый. Угол резца в плане ц = 45°.

1. Основное время

мин.

2. Вспомогательное время, связанное с переходом Т_всп = 0,09 мин,

Нормирование операции

Т_опер = Т_осн + Т_всп = 0,6 + 0,53 = 1,1 3 мин

Основное время на операцию

2. Вспомогательное время

Т_всп = Т_уст.оп + Т_всп = 0,35 + 0,09 + 0,09 = 0,53мин.

Туш.оп =0,35 мин,

3. Оперативное время

Т_осн = Т_осн = 0,24 = 0,36 = 0,6 _мин

1. Время на обслуживание рабочего места

Т_обс =0,05* Т_опер =0,05x1,13=0,06мин

2. Время на отдых

Т_отд = 0,04 * Т_опер = 0,04 * 1,13 = 0,045 мин

7. Штучное время

Т_шп=Т₀ + Т_всп + Т_обс + Т_отд =1,13 + 0,06 + 0,045 = 1,235 мин

7. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИНИМАЕМЫХ В ДИПЛОМНОМ ПРОЕКТЕ ИНЖЕНЕРНЫХ РЕШЕНИЙ

В современных условиях важным направлением совершенствования производства является модернизация действующего металлообрабатывающего оборудования. Целью модернизации является приспособление оборудования к нуждам производства. То есть модернизация позволяет в более короткие сроки с минимальными затратами совершенствовать оборудование и расширить его технологические возможности.

7.1 Определение экономической эффективности

Экономическая эффективность (целесообразность) затрат на модернизацию и внедрение проектируемого варианта технологии, оборудования автоматизированного производства определяется в результате расчета и анализа системы основных и дополнительных показателей эффективности.

К основным показателям эффективности относятся:

- технологическая себестоимость обработки одного изделия по вариантам ;

- капитальные затраты на создание и внедрение проектируемого и базового вариантов ;

- годовая экономия текущих затрат, определяемая в результате сопоставления текущих затрат на годовой объем проектируемого варианта ;

- срок окупаемости (коэффициент эффективности) дополнительных капитальных затрат .

Для более полной и качественной оценки экономической целесообразности проектируемого варианта необходим расчет и анализ ряда дополнительных показателей эффективности (фондоотдачи, производительности труда производственных рабочих, съема изделий с 1производственной площади в год и другие).

Расчет величины изменения указанных показателей в результате сопоставления вариантов проводится в расчете на единый годовой объем производства.

Таблица 8.1 - Исходные данные для определения экономической эффективности модернизации фрезерного станка 16К20ФЗС32

Показатели	Количественные значения показателей
	База	Проект
Наименование оборудования, которое подлежит модернизации, и его характеристики: - балансовая стоимость, тыс. р., - мощность, КВт., -площадь, мІ., -расход смазочных материалов, л	600 25,0 5,8 56	650 25,3 5,8 58
Наименование операции и данные: - норма штучного времени, мин., - норма машинного времени, мин., - материал заготовки - норма расхода %, - норма отходов %	89,3 46,7 Ст45 23,4 0,64	84,7 25,5 Ст45 23,4 0,64
Стоимость аннулируемых деталей и узлов оборудования (Сз.у), руб.	-	15000
Многошпиндельная сверлильная головка; поворотный стол		35000
Разряд и форма оплаты труда производственных рабочих, ч/р.
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования, %	40	40
Годовой объем выпуска продукции, шт.	2730	2880

7.2 Расчет затрат на модернизацию

На наш взгляд, если модернизация осуществляется на уровне цеха, то рассчитывается цеховая себестоимость. Расчет целесообразно представить в таблице 2.

Таблица 8.2 - Калькуляция себестоимости работ по модернизации оборудования

Наименование статей затрат	У.о.	Формула расчета	Сумма р.	Струк-тура, %
1. Сырье и материалы (с учетом транспортно- заготовительных расходов)		Н · ЦМ, где Н - норма расхода ЦМ - цена материала с учетом ТЗР	-	-
2. Покупные изделия, полуфабрикаты		Прямым счетом по покупной цене	35000	60,5
3. Возвратные отходы (вычитаются)		-	-	-
4. Основная заработная плата		По действующей тарифной сетке	13400	7,9
5.Дополнительная заработная плата		8 % от основной заработной платы 13400*0,08	1072	0,63
6. Отчисления на социальные нужды		26% от суммы основной и дополнительной заработной платы(по данным конкретного предприятия) (13400 +1072)*0,26	3762,7	3,46
7. Расходы на проектирование модернизированных узлов		По данным конкретного предприятия	3400	22
8. Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования		40% от суммы основной заработной и доп. платы (по данным конкретного предприятия) (13400 +1072)*0,4	5788	3,4
9. Цеховые расходы		18 % от суммы основной и дополнительной заработной платы (13400 + 1072)*0,18	2605	1,5
10.Производственные расходы		-	-	-
Итого произв-ая себестоимость		35000 + 13400 + 1072 + 3762,7+ 3400 + 5788 + 2605	65027,7	100

После проведения расчетов затрат на модернизацию, необходимо проанализировать структуру затрат, обосновав статью, занимающую наибольший удельный вес.

7.3 Расчет капитальных затрат

Капитальные затраты на создание и внедрение проектируемого и базового вариантов производства рассчитываются по формулам:

, (1)

(2)

где - капитальные вложения в оборудование;

- капитальные вложения в производственные площади под оборудованием (рабочими местами) по вариантам;

- сопряженные капитальные затраты; связаны с необходимыми изменениями на смежных участках производства для обеспечения требуемого качества функционирования проектируемого варианта (принимаются в пределах 4-6 % от );

- капитальные затраты на подготовку производства и внедрение проектируемого варианта (принимаются в пределах 5-8% от ).

Расчет потребности в капитальных затратах на оборудование для базового варианта () проводится по формуле:

, (3)

где Цоб. - оптовая цена единицы оборудования, р.

kу.м - коэффициент, учитывающий затраты на транспортировку, установку, монтаж и наладку оборудования (kу.м.=1,1 - 1,2).

Расчет потребности в капитальных затратах на оборудование для проектируемого варианта () проводится по формуле:

, (4)

где Сз.у - стоимость аннулируемых (заменяемых) узлов;

- затраты на модернизацию (итог таблицы 2).

660000 -15000 + 65027,7= 710027,7р.

Расчет потребности в капитальных затратах на производственную площадь Kпл определяется по формуле:

, (5)

где Sоб - площадь, занимаемая оборудованием, м²;

г - коэффициент, учитывающий дополнительную площадь на проезды и проходы (принять равным 0,8);

Цпл. - цена за 1 м² производственный площади (по данным предприятия или по рыночной стоимости на момент проведения расчетов).



660000 + 31552 = 691552 р.

р.

=710027,7+ 31552 + 35501,4 + 35501,4 = 812582,5 р.

7.4 Оценка экономической эффективности модернизации

Годовая экономия текущих затрат (Этз) определяется в результате сопоставления текущих затрат по базовому и проектируемому вариантам на годовой объем производства по формуле:

(6)

где - технологическая себестоимость изделия, р.;

Nj - годовой объем производства изделий, шт. (годовая производительность оборудования.

Таблица 8.3 - Калькуляция технологической себестоимости изделия до и после модернизации

Статьи затрат	Методика расчета	До модернизации руб.	После модер низации руб.
	Расчет	Условные обозначения
1	2	3	4	5
1. Основные материалы	Мо=НЧ Цо Мод = 78 Ч 60 Моп = 75,7Ч60	Н-норма расхода материала, кг Нд =78кг, Нп=75,7кг Цо- цена материала, руб/кг, Цо =60 руб	4680	4542
2.Покупные комплектующие	Ок- по ценам прямым счетом	-	-
3 Возвратные отходы	Ов= О ЧЦо Овд= 60Ч 0,64 Овп = 60 Ч 0,64	О- норма отходов на деталь, % Од= 64%, Оп= 64% Цо - цена отходов, руб/кг	8,4	38,4
4. Основная зарплата	Зо= СсргЧ Тн60 Зод =48 Ч 36,560 Зоп=48 Ч 28,60	Ссрг- среднегодовая тарифная ставка, руб Ссрг = 48р. 00к Тн=36,5м., Тнп = 28,1	9,2	22,48
5.Дополнител-ная зарплата	Зд =Зо Ч Кдоп100 Здд = 29,2Ч 0,15 Здп = 22,48Ч 0,15	Кдоп-процент дополнительной зарплаты, % Кдоп = 15%	4,38	3,37
6. Начисления на соц. нужды	Осоц= (Зо+Зд)ЧКсоц 100 Ос.д=(29,2+ 4,38) Ч0,26 Ос.п.=(22,48+3,37)Ч0,26	Ксоц-процент отчислений на соц. нужды Ксоц= 26%	8,73	6,71
7.Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования	Рсэо =Зо ЧКрсэо 100 Рсэод.= 29,2Ч0,14 Рсэоп.=22,48Ч 0,14	Крсэо- процент расходов на содержание и эксплуатацию оборудования, % Крсэо = 140%	4,1	3,1
8.Расходы на эксплуатацию инструмента	Рэи = Сп + Зрп Nj Зрп = Сп ЧКр 100 Зрпд.п.=820+131,5 12500 Зрп = 820 Ч 0,16	Сп - стоимость приспособлений, руб Сп= 820руб. Кр- процент отчислений на ремонт, Кр-=16%	2,07	2,07
9.Расходы на эксплуатацию приспособлений	Рэп = Сп + Зрп Ь Ч Тмаш Ч (n+1) Рэп=820 +131,2 0,5Ч0,43Ч(7+1)	Зрп- стоимость ремонта, руб n-число ремонтов до полного износа, n =7; Ь - коэффициент стойкости, Ь = 0,5%; Тмаш - машинное время, нормо-ч	4,3	4,3
Итого технологическая себестоимость	Ст.б=4680-38,4+29,2+4,38+8,73+4,1+ 2,07 +24,3 Ст.п=4542-38,4+40,5+9,26+1,38+2,76 +1,38 +2,76+1,30+0,07+24,3	4714,3	4587,3

=(4714,3 - 4587,3) М2880= 365760 р.

Годовой экономический эффект определяется по формуле:

(7)

где - нормативный коэффициент эффективности (0,15);

- дополнительные капитальные затраты:

(8)

812582,5 - 691552 = 121030,5р.

Срок окупаемости дополнительных капитальных затрат и обратная его величина - коэффициент экономической эффективности рассчитывается в случаях, когда модернизация связана с дополнительными капитальными затратами по формулам:

(9)



(10)

Проектируемый вариант будет экономически эффективным, если годовой экономический эффект имеет положительную величину , срок окупаемости меньше, либо равен нормативному значению, т. е = 0,4 года, а коэффициент экономической эффективности больше или равен нормативному, т.е. .

Более качественный и углубленный анализ экономической целесообразности создания и внедрения проектируемого варианта достигается после расчета и анализа ряда дополнительных показателей экономической эффективности.

К таким показателям относятся:

- изменение фондоотдачи ,

- изменение производительности труда,

- изменение трудоемкости обработки изделия ,

- изменение съема продукции с 1мІ производственной площади .

Рассмотрим порядок расчета показателей.

Изменение фондоотдачи определяется по формуле:

(11)

где - фондоотдача проектируемого и базового вариантов.

Рассчитываются по формулам:

, (12)

, (13)

где - годовой объем выпуска продукции.

Изменение производительности труда определяется по формуле:

, (14)

где - производительность труда проектируемого и базового вариантов. Рассчитываются по формулам:

, (15)

(16)

где - итоговая численность основных производственных рабочих проектируемого и базового вариантов, чел.

Изменение трудоемкости рассчитывается по формуле:

(17)

Изменение съема продукции с 1мІ производственной площади рассчитывается по формуле:

(18)

где - съем продукции с 1мІ производственной площади проектируемого и базового варианта.

Рассчитываются по формулам:

, (19)

(20)



Выводы по результатам расчета дополнительных показателей экономической эффективности включают анализ характера изменений показателей и причины таких изменений.

Результаты расчета основных и дополнительных показателей экономической эффективности выносятся на отдельный плакат на защиту, а в дипломном проекте представляются в виде таблицы 4.

Примечания к таблице 4. Значения вносятся в ячейки таблицы, содержащие знак «+». В графе 4 «Характер изменения» значения указываются с соответствующим знаком: если показатель увеличился, то со знаком «+», если показатель уменьшился, то со знаком « - «.

Таблица 8.4 - Результаты расчета основных и дополнительных показателей экономической эффективности модернизации станка 16К20ФЗС32

Наименование показателей	Кол. значения	Характер изменения (+,-)
	база	проект
1.Годовой объем производства, шт.	2730	2880	+150
2. Технологическая себестоимость Изд., р.	4714,3	4587,3	-127
3. Капитальные затраты, тыс.р.	691,552	812,582	+121,030
Фондоотдача, шт./р.	0,0032	0,0035	+0,0003
5. Трудоемкость обработки изделия, н.-час	1,49	1,41	-0,08
6.Съем продукции с 1мІ производственной площади, шт./мІ в год	471	497	+26
7. Затраты на модернизацию, тыс.р.	-	65,027	-
8. Годовая экономия текущих затрат, тыс. р.	-	365,76	-
9. Годовой экономический эффект, тыс.р.	-	347,605	-
10. Срок окупаемости дополнительных капитальных затрат, лет	-	0,4	-
11. Коэффициент эк. эффективности	-	0,3	-

7.5 Сетевые методы планирования и управления

Применяются для планирования работ, связанных с модернизацией оборудования на предприятии. Сетевой график устанавливает взаимосвязь между всеми работами проекта и позволяет определить продолжительность и трудоемкость как отдельных этапов, так и всего проекта в целом.

Для построения сетевого графика необходимо руководствоваться основными положениями, правилами и методикой построения сетевых моделей. Составление и расчет сетевого графика необходимо проводить в представленной ниже последовательности. Исходные данные для расчета сетевого графика представляются в таблице 5.

Таблица 8.5 - Перечень и длительность работ сетевого графика по модернизации оборудования

Код работы	Наименование работы	Длит,дни	Число Испол., чел.
1-2	Подача заявки на модернизацию оборудования	1	1
1-3	Передача тех. документации	0	1
2-3	Разработка тех. задания	4	4
2-4	Разработка технологии изготовления отдельных элементов	1	4
2-5	Разработка технических условий	2	3
3-6	Участие в размещение заказа	2	2
4-6	Составление спецификации	2	4
5-7	Выбор отдельного элемента	4	6
7-8	Контроль качества элемента в цехе	2	4
6-8	Передача документации в цех	2	1
8-9	Точение	1	1
9-10	Сверление	1	1
10-11	Шлифование	1	1
11-12	Сборка	4	5
12-13	Контрольные испытания	2	4

7.6 Организация системы качества на предприятии

Предприятия рыночной экономики прошли 4 фазы в своем развитии, каждой из которых соответствует своя организация производства и внутренние взаимоотношения.

На первой стадии промышленного развития предприятия ориентированы на производство: они решают что производить, как, в каком количестве, по какой цене продавать. Дополнительно авторитарный стиль руководства; рабочая сила с низким уровнем квалификации; качество низкое.

Вторая стадия. После второй мировой войны постепенно возрастает благосостояние, увеличиваются производственные мощности и становятся сравнимыми с запросами. Возрастает покупательская способность за счет увеличения доходов потребителей. Внутри предприятия внимание перемещается от производства к сбыту. Спрос высок, конкуренция незначительная, стоимость труда низкая, предприятиям нет необходимости беспокоится о качестве.

Третья стадия. В 70-х годах, предприятия претерпевают культурную революцию. Конкуренция возрастает. Потребитель становится более требовательным к характеристикам товара. Компаниям необходимо было исследовать рынок, чтобы понять, какие продукты нужны. Компании претерпевают различные организационные изменения, связанные с дальнейшем сдвигом к сбыту. Работники предприятий меняют свое отношение к работе. Они становятся более осведомленными о своих правах, более образованными, требуют больше поощрений удовлетворения от своей работы. Четвертая стадия. В 80-е годы компании сконцентрировали свое внимание на проблеме падения прибыли, в основном, из-за удорожания обеспечения качества, так как возросли дополнительные издержки на брак, переработку.

Не которые компании пытались внедрить кружки качества, следуя японской модели, но попытки во влечь людей в решение проблемы качества на каждом организационном уровне не всегда удавались.

Не смотря на первые не удачи, предприятия пытались планировать качество в рамках жизненного цикла изделия, привлекая отделы (отдел сбыта, НИОКР, производственный отдел и др).

Такой подход привел к тому, что сформировались две стратегических функции для достижения конечных целей.

Первая функция - определение целевого рынка, выявление нужд и запросов потребителей.

Вторая функция - ответственность за качество продукции.

Акцент на потребителя приводит к другому взгляду на продукт. То что разрабатывается, производится и продается, - больше не просто произведенный товар, а комплексное понятие, которое обеспечивает различные функции и предоставляет лучший сервис его потребителям.

Качество становится стратегически важным не только с точки зрения снижения затрат, но также и для определения удовлетворения потребностей потребителей, которые становятся все более требовательными.

Настает время для внедрения и принятия всеобщего управления качеством (ВУК). Согласно данному подходу, качество должно быть «встроено» в продукт. Все отделы предприятия должны принять полную ответственность за качество.

Данная система распространяется как вертикально, так и горизонтально внутри компании, так же предполагает интеграцию каждого отдела компании с последующими и предыдущими отделами в производственной цепочке. Это взаимодействие приводит работников к пониманию общей цели и подчеркивает важность процессов.

Качество - это совокупность свойств и характеристик изделий или услуги, обеспечивающая удовлетворение обусловленных или предполагаемых потребностей.

Управление качеством - это методы и виды деятельности оперативного характера, используемые для выполнения требований к качеству.

Всеобщее управление качеством- поход к руководству организацией, нацеленный на качество основанный на участии всех ее членов и направленный на достижение долгосрочного успеха путем удовлетворения требований потребителя и выгоды для членов организации и общества.

Теория ВУК возникла не на пустом месте. Ей предшествовали и явились основаниями для нее учений многих экономистов, социологов, психологов (Тейлор, Вебер, Деминг, Кросби и др).

Системный подход к управлению качеством продукции в СССР, развивался с 50-х годов прошлого столетия, начиная с создания простых систем, а затем, по мере развития теории и практики переходя все к большим системам.

Саратовская система бездефектного изготовления продукции разработана в середине 50-х годов, была направлена на создание условий, обеспечивающих изготовление продукции без отклонений.

Особенности:

- в основе данной системы лежала количественная оценка качества труда. В зависимости отданного показателя определялся размер премии.

- четкая организация обеспечения всем необходимым рабочих мест,

...