Проектирование предприятий по ремонту подвижного состава

На каждую технологическую операцию устанавливается минимум по одному верстаку и стеллажу.Таблица 4.2 – Вспомогательное технологическое оборудованиеНаименование оборудованияКоличество оборудования, ед.Механический участокВерстак слесарный1Стол ОТК2Стеллаж для заготовок, деталей, инструмента11Тележка транспортная1Итого:15Термический участокВерстак слесарный1Стол ОТК1Стеллаж для заготовок, деталей, инструмента6Тележка транспортная1Итого:9Общее оборудованиеМостовой кран, грузоп. 1 т14.3. Определение численности рабочихЧисленность работников, участвующих в производственном процессе цеха машиностроительного предприятия определяется числом производственных рабочих, вспомогательных рабочих, обслуживающего персонала, служащих и инженерно-технических работников.К производственным рабочим относятся работники непосредственно выполняющие технологические операции, связанные с производством, а именно: станочники, сварщики, термисты, кузнецы, слесари, маляры и т.п.К вспомогательным рабочим относятся слесари по ремонту технологического оборудования, электромонтеры, смазчики, кладовщики, контроллеры, крановщики, стропальщики и т.п.В состав обслуживающего персоналавходят уборщики цеховых и бытовых помещений, курьеры, рабочие по утилизации отходов производства.Состав и численность служащих и ИТР определяется общим техническим уровнем производства.4.3.1Определение численности работников механического участкаЧисло производственных рабочих:где Тшт – трудоемкость механических операций;ФдР– действительный годовой фонд рабочего времени производственного рабочего;Таким образомТокарей (операция 0,15 020):Для остальных операций данные сводим в таблицу 4.3.Таблица 4.3 – Расчет численности производственных рабочих№ наименование операцииШтучное время на операцию, Тш, минРасчетное число производственных рабочихПринятое число производственных рабочих015 Токарная с ЧПУ4,260,621020 Токарная с ЧПУ1,43  030 Протяжная0,30,031035 Зуборезная20,292,213045 Внутри-шлифовальная2,630,291050 Зубо-шлифовальная38,714,225 Итого:  7,411Число вспомогательных рабочих составляет 18-25% от числа производственных рабочих.РВР = 0,2*РПР = 0,18*11 = 1,98 = 2 чел.Число обслуживающего персонала составляет 2-3% от суммарной численности производственных рабочих и вспомогательных рабочих.РОП = 0,03*(РПР + РВР) = 0,03* (11+2) = 0,4= 1 челЧисло служащих составляет 4-6% от суммарной численности производственных рабочих и вспомогательных рабочих.РС = 0,06*(РПР + РВР) = 0,06* (11 + 2) = 0,78 = 1 челЧисло ИТР составляет 8-10% от суммарной численности производственных рабочих и вспомогательных рабочих.РИТР = 0,1*(РПР + РВР) = 0,1* (11+ 2) = 1,3 чел. = 2 челРасчеты количества работников механического участка сводим в таблицу 4.3.Таблица 4.3 – Численность работников механического участкаКатегория работниковРасчетное число работников, чел.Принятое число работников, чел.Число производственных рабочих11Число вспомогательных рабочих 1,982Число обслуживающего персонала 0,391Число служащих 0,781Число ИТР 1,32174.3.2.Определение численности работников термического участкаЧисло производственных рабочих определим по формуле [12, 14]Число вспомогательных рабочих составляет 18-25% от числа производственных рабочих.РВР = 0,2*РПР = 0,2*3 = 0,6 = 1 чел.Число обслуживающего персонала:РОП = 0,03*(РПР + РВР) = 0,03* (3+1) = 0,12 чел. = 1 чел.Число служащих:РС = 0,06*(РПР + РВР) = 0,06* (3+1) = 0,24 чел. = 1 чел.Число ИТР составляет 8-10% от суммарной численности производственных рабочих и вспомогательных рабочих.РИТР = 0,1*(РПР + РВР) = 0,1* (3 + 1) = 0,4 чел. = 1 чел.Расчеты количества работников термического участка сводим в таблицу 4.4.Таблица 4.4 – Численность работников термического участкаКатегория работниковРасчетное число работников, чел.Принятое число работников, чел.Число производственных рабочих 2,923Число вспомогательных рабочих 0,61Число обслуживающего персонала 0,121Число служащих 0,241Число ИТР 0,4284.4. Определение производственной площади механического и термического участковПроизводственная площадь участка – площадь занятая рабочими местами, станками верстаками, проходами и проездами между технологическим оборудованием, транспортным оборудованием, местами складирования заготовок и деталей и т.п.Производственную площадь механического участка:SП = so*ОП + sв*В = 25*11 + 6*15 = 365 м2где ОП = 11 – принятое число единиц технологического оборудования на механическом участке;В = 25 – число единиц вспомогательного оборудования (верстаки, стол ОТК, стеллажи) на механическом участке;so = 25 м2 – удельная площадь, приходящаяся на единицу основного технологического оборудования;sв = 6 м2 – удельная площадь, приходящаяся на единицу вспомогательного технологического оборудованияПроизводственная площадь термического участкаSП = so*ОП + sв*В = 25*3 + 6*9 = 129 м2.4.5 Определение энергопотребности механического и термического участковМеханический участокГодовой расход электроэнергии на питание технологического оборудованиямеханического участка определим по формуле:где ОП – принятое количество единиц технологического оборудования;ФдТО = 1676 ч – годовой действительный фонд рабочего времени u-ой единицы технологического оборудования;wТОu– установленная мощность u-ой единицы технологического оборудования;Кз = 0,79 – средний коэффициент загрузки технологического оборудования механического участка;КСП = 0,3 – средний коэффициент спроса.WТО = 134,1*1676 *0,79*0,3=53 266 кВт*чГодовой расход электроэнергии на освещение механического участка:Wосв = Sосв*wудоосв*Фосв*Киосв где Sосв – освещаемая площадь механического участка;wудоосв= 15 Вт – удельный расход электроэнергии на освещение одного квадратного метра производственной площади;Фосв= 2000 ч – годовой действительный фонд времени осветительного оборудования;Киосв = 0,75 – коэффициент использования осветительной нагрузки.Wосв = 365*15*2000*0,75*10-3 = 8213 кВт*чОбщий годовой расход электроэнергии механического участка:Wуч = (WТО +Wосв)*Кзмгде Кзм = 1,1…1.2 – коэффициент запаса потребляемой мощностиWуч = (53 266+8213)*1,1 = 67626 кВт*чТаблица 4.5 – расчет мощности оборудования№ наименование операцииМодель оборудованияПринятое число единиц технологического оборудования, Оп, шт.Потребляемая мощность, кВтСуммарная мощность, кВт015 Токарная с ЧПУТС1625Ф3128,528,5020 Токарная с ЧПУТС1625Ф4   030 Протяжная7Б6613030035 Зуборезная5С280П37,522,5037 ВиброобработкаЛотковая виброустановка Rollwasch37,522,5045 Внутри-шлифовальная3К228114,614,6050 Зубо-шлифовальная5А870В53,216  19 134,1Термический участокГодовой расход электроэнергии на питание технологического оборудованиятермического участка:WТО = (10*3) *1682 *1*0,3 = 151381 кВт*ч.Годовой расход электроэнергии на освещение термического участка:Wосв= 129*15*2000*0,75*10-3 = 2903 кВт*ч,Общий годовой расход электроэнергии термического участка:Wуч= (33061 + 3870)*1,1 = 19845 кВт*ч.4.6. Стоимость технологического оборудованияСтоимость технологического оборудования указана в таблице 4.5.Таблица 4.5 – Стоимость технологического оборудования№ п.п.Наименование оборудованияКол-во, ед.Стоимость единицы, руб.Общая стоимость, руб.1Токарный станок с ЧПУ ТС1625Ф31550000055000002Протяжной 7Б661460000046000003Зуборезный 5С280П35600000168000004Лотковая виброустановка Rollwasch3100000030000005Внутри-шлифовальный 3К2281343020034302006Зубо-шлифовальная 5А870В57500000375000007Мостовой кран1100000010000008Верстак слесарный11500001500009Стол ОТК25000010000010Стеллаж115000055000011Тележка транспортная18000080000 Итого:30-72 710 200Термический участок12Камерная печь СНО36/12-ДВ31400000420000013Верстак слесарный115000015000014Стол ОТК1500005000015Стеллаж65000030000016Тележка транспортная18000080000 Итого:12 4 780 000 Итого:  77 490 200 5 Расчет и проектирование приспособленияЗаданием для проектирования станочного приспособления: Операция 015 Токарная с ЧПУ.При выполнении токарной операции с ЧПУ, с учетом вида производства, выбираем трехкулачковый пневматический патрон, применение данного патрона помогают сократить вспомогательное время на операции. Достоинство данного патрона зажимная сила у него постоянна их удобно эксплуатировать, ведь механическая конструкция проста и при этом сохраняется точность обработки.Закрепление детали происходит при помощи трех кулачков. Кулачек расположен в Т-образном пазу корпуса патрона . После установки детали в кулачки сжатый воздух из пневмосистемы подается в муфту через патрубок. В свою очередь из муфты воздух попадает в корпус пневмоцилиндра и толкает поршень. Поршень толкает шток, который соединен через тягу и винт с кулачком. При перемещении кулачка в осевом направлении он толкает клин, на котором установлены опоры кулачков. Клин при своем перемещении с тягой перемещает кулачки, тем самым осуществляя перемещение заготовки. С помощью винтов патрон крепится к шпинделю станка.После обработки детали сжатый воздух через муфту подается в рабочую камеру пневмоцилиндра, шток соединенный с тягой толкает кулачек, который через клин разводит кулачки установленные на опорах.Конструкция приспособления допускает переналадку на обработку аналогичных деталей. Для обработки фасонных или сложных поверхностей могут использоваться сменные кулачки.Базирование на рассматриваемой операции осуществляется по наружной цилиндрической поверхности и торцу, данные поверхности обработаны на предыдущей операции и являются чистовыми базами.Для установки детали в патроне применяются установочные элементы – кулачки.Накладные кулачки также изготавливают из цветных металлов и стали без термообработки.Сырые кулачки, расточенные в соответствии с формой и размерами детали, обеспечивают высокую точность центрирования.Рисунок 5.1 - Конструкция опорыОбработка производится на токарном станке с ЧПУ ТС1625Ф3. Торец шпинделя№8 по ГОСТ 26651-85Рисунок 5.2 – торец шпинделяРазмеры шпинделя:D=106.375 мм;Е=15,875 (14)d=М12 ммD2=133.4 мм.D3=165 мм.5.1Определение усилий возникающих в процессе обработкиДля силового расчета приспособления взят черновой переход, т.к. имеет наибольшую силу резания. Определим крутящий момент резания на черновой обработке.Сила резания:Коэффициенты ; x=1; y=0,75; n=-0,15; Сила резания:Момент резания:Рассчитаем силу зажима Q заготовки в патроне:гдеМр – крутящий момент резания равный;f – коэффициент трения между поверхностями равный 0,4;n – количество кулачков, 3 шт.; - коэффициент запаса.Коэффициент запаса:где : – гарантированный коэффициент запаса – коэффициент учитывающий неравномерность припуска – коэффициент учитывающий вид обработки – коэффициент учитывающий увеличение силы резания – коэффициент учитывающий непостоянство силы зажима; – коэффициент учитывающий наличие микронеровностей5.2 Выбор типа зажимного механизмаТ.к. в нашем приспособлении планируется использовать пневмозажим рассчитаем диаметр штока: – коэффициент полезного действия.p= 2кгс/см2 – давление воздуха.Принимаем D=100 ммЗаключениеВ ходе выполнения курсовой работы был разработан технологический процесс изготовления детали, спроектирована конструкция специального зажимного приспособления – патрон.В пояснительной записке приведены расчеты режимов резания, норм времени, экономических показателей, сил резания при обработке, а также подробный расчет зажимного усилия станочного приспособления.