Реферат: Проектирование машиностроительного производства

Введение

 

Целью даннойкурсовой работы является спроектировать участок механического цеха, определитьколичество станков на участке и рационально его расставить в зависимости отпоследовательности операций, определить количество рабочих, рассчитатьпроизводственную площадь. Это необходимо уметь для того, чтобы проектируемыепроизводственные процессы обеспечивали выпуск продукции необходимого качества,без которого затраченный на нее труд и исходные материалы будут израсходованыбесполезно. Кроме того, необходимо добиваться производства требуемогоколичества изделий в единицу времени при минимальных приведенных затратах,также оборудование расставляется таким образом, чтобы были минимальные простои.В зависимости от типа производства выбирать подходящее оборудование, потому чтоот выбора оборудования зависит разряд рабочего.

К основнымэтапам производственного процесса могут быть отнесены следующие: получение искладирование заготовок, доставка их к рабочим позициям, различные видыобработки, перемещение полуфабрикатов между рабочими позициями, контролькачества, хранение на складах, сборка изделий, испытание, регулировка, окраска,отделка, упаковка и отправка.

Различныеэтапы производственного процесса на машиностроительном заводе могут выполнятьсяв отдельных цехах или в одном цехе. Для каждого производства устанавливаютопределенную программу выпуска, под которой понимают совокупность изделийустановленной номенклатуры, выпускаемых в заданном объеме в год.

Составпроизводственных участков и вспомогательных подразделений определяетсяконструкцией изготовляемых изделий, технологическим процессом, программойвыпуска и организацией производства.

1. Анализисходных данных

В данном задании накурсовую работу необходимо спроектировать участок механического цеха пообработке группы деталей типа фланец в условиях мелкосерийного производства сразмещением основного и вспомогательного оборудования в РТК по функциональномупризнаку.

 Производственнуюпрограмму участка определяют исходя из программы выпуска обрабатываемыхдеталей. В зависимости от типа производства и этапа проектированияпроизводственная программа может быть: точной (разработка подробных ТПобработки с техническим нормированием на все детали в условия МП); приведенной(при многономенклатурном крупно-, средне- и мелкосерийном производстве) иусловной (при нечеткой номенклатуре в условиях ЕП). Так как у нас серийноепроизводство необходимо проектировать по приведенной программе.

 Проектирование поприведенной программе применяют для проектирования цехов (участков) средне- имелкосерийном производства. Это объясняется тем, что при значительнойноменклатуре объем проектных и технологических разработок становится оченьбольшим и для его сокращения реальную многономенклатурную программу заменяютприведенной, выраженной ограниченным числом представителей, эквивалентной потрудоемкости фактической номенклатурой программе.

 

1.1 Расчетприведенной программы

Проектирование поприведенной программе применяют для проектирования цехов (участков) крупно-средне- и мелкосерийного производства. Это объясняется тем, что призначительной номенклатуре объем проектных и технологических разработокстановится очень большим и для его сокращения реальную многономенклатурнуюпрограмму заменяют приведенной, выраженной ограниченным числом представителей,эквивалентной по трудоемкости фактической номенклатурой программе.

Все детали разбивают нагруппы по конструктивным и технологическим признакам. В каждой группе выбираютдеталь представитель, по которой далее ведут расчеты. На детали представителиразрабатывают технологические процессы (ТП) обработки и путем техническогонормирования определяют трудоемкость их обработки.

Деталь-представительвыбирают из соотношения (1):

0,5mmax ≤ m ≤ 2mmin

 0,1Nmax ≤ N ≤ 10Nmin (1)

0,5∙42,2≤ 31 ≤ 2∙29

21,1 ≤ 31 ≤ 58

0,1<sub/>∙1900 ≤ 1870 ≤ 10∙1100

 190 ≤ 1870 ≤ 11000

 

mmax, mmin –наибольшее, наименьшее значение массы деталей входящих в группу;

Nmax, Nmin — наибольший, наименьший годовой объем выпуска деталей, входящих в группу;

m – масса детали-представителя;

N – годовой объем выпуска детали-представителя.

В практике проектированиялюбой объект производства, входящий в группу, может быть приведен потрудоемкости к представителю с учетом различия в массе, программе выпуска,сложности обработки и т.д.

Кпр = К1 ∙ К2 ∙ К3 … Кn

(2)

Для геометрическиподобных деталей.

По массе:

/>,

(3)

 

mi, mnp – массадетали из группы и детали-представителя.

По серийности

/>,

(4)

 

Ni, Nnp – программавыпуска детали из группы и детали-представителя.

α = 0,15 дляобъектов легкого и среднего машиностроения;

α = 0,2 для объектовтяжелого машиностроения.

По точности

/>,

(5)

/>, /> — среднее значение квалитетадетали из группы и детали-представителя;

/>, /> -среднее значение параметра шероховатости детали из группы идетали-представителя;

α1, α2 –показатели степени, отражающие степень влияния технических параметров натрудоемкость обработки.

Таблица 1. Результатрасчета приведенной программы сводится в табл. 1.

Деталь Программа выпуска, N шт. Коэффициент приведения

Приведенная программа на годовой выпуск,Nпр шт

По массе По серийности По сложности Общий 1 1900 1,1 1 1,06 1,17 2223 2 1780 0,98 1 1 0,98 1745 3 1100 1,05 1,08 1,24 1,4 1540 4 1700 1 1,01 1,2 1,2 2040 5 1870 1 1 1,1 1,1 2057 Итого: 9605

1.2 Определениетипа производства

Тип производства зависитот заданной программы и трудоемкости изготовления изделия (детали).

Коэффициент серийности:

КС = 1

массовое производство;

КС = 2…10

крупносерийное производство;

КС = 10…20

среднесерийное производство;

КС > 20

мелкосерийное производство.

/>

(6)

 

tв – такт выпуска, в мин/шт.

/>

/>,

(7)

где N –программазапуска деталей в производство, шт.;

/>мин/шт.

Фдо – действительный годовой фонд времениработы оборудования:

/>,

(8)

 

Р – коэф., учитывающий пребываниеоборудования в ремонте (от 2 до 6%).

/>,

Фн – номинальный фонд времени работыоборудования в год:

/>

(9)

 

d – количество рабочих дней в году(согласно производственному календарю); t – нормальная продолжительностьсмены, час;

n – количество рабочих смен в суткахпри принятом режиме работы.

/>

/> - среднее штучное илиштучно-калькуляционное время, мин:

/>

(10)

 

т – число операций.

/>

Трудоемкость годовоговыпуска рассчитывается по приведенной программе по каждой операции.

/>

(11)

Таблица 2.

Результат расчетатрудоемкости по каждой операции сводится в табл. 2.

Наименование технологической операции Модель станка Норма времени Трудоемкость годового выпуска, час

То, мин

Тшт, мин

Токарная 16К20Ф3 21,2 30,0 4802,5 Сверлильная 2Н135 11,3 14,2 2273,2 Шлифовальная 3А110В 7,2 12,0 1921 Шлифовальная 3Г71 2,1 4,0 640,3 Итого: 41,8 60,2 9637,1

2. Расчетпотребного оборудования и его загрузка

Определение потребногооборудования производится по трудоемкости технологической операции сприбавлением (2-7)% на непредвиденные работы и услуги другим цехам исобственные нужды.

Количество станков потехнологической операции (токарной, фрезерной, сверлильной)

/>

(12)

Где Тг –трудоемкость годовой программы по данной операции;

Тдоп –непредвиденные работы и услуги другим цехам (2-7)%;

Фдо –действительный годовой фонд времени работы оборудования;

Кв –коэффициент загрузки оборудования во времени, учитывающий неизбежные потери поорганизационно-техническим причинам (принимается 0,9).

При получении дробногочисла, результат округляется в большую сторону. Количество станков на участке

Суч=ΣСп.

(13)

Токарная операция: />

Принимаем Сп=4шт.

Сверлильная операция: />

Принимаем Сп=2шт.

Шлифовальная операция: />

Принимаем Сп=2шт.

Шлифовальная операция: />

Принимаем Сп=1шт.

Суч=ΣСп=9шт.

Количество станков покаждому отделению вспомогательного производства берется в процентах отсуммарного оборудования. При укрупненных расчетах:

Количество заточныхстанков 5%

9∙0,05=0,45;0,45<0,5 станок не берем.

Количество станковремонтного отделения 2,5%

9∙0,025=0,225; 0,225<0,5станок не берем.

Количество станков поремонту инструмента и приспособления 3%

9∙0,03=0,27; 0,27<0,5станок не берем.

Загрузка оборудования пооперациям рассчитывается по формуле:

/>.

(14)

Где Со –расчетное количество станков;

Сп – принятоеколичество по операциям.

Токарная операция: />

Сверлильная операция: />

Шлифовальная операция: />

Шлифовальная операция: />

Средний коэффициентзагрузки оборудования рассчитывается по формуле:

/>

(15)

/>

Коэффициент использованияоборудования по времени рассчитывается по ф-ле:

/>

(16)

Токарная операция: />

 Сверлильная операция: />

Шлифовальная операция: />

Шлифовальная операция: />

Средний коэффициентиспользования оборудования по времени:

/>

(17)

/>

Загрузку оборудования икоэффициент его использования представляют графически в виде гистограмм.

Рис. 1. График загрузкиосновного оборудования.

/>

Рис. 2. Графикиспользования оборудования по времени.

/>

Таблица 3.

Сводная ведомостьоборудования сводится в табл. 3.

Наименование станка Марка станка Габариты Принятое кол-во станков Коэффициент загрузки Основное оборудование 1. Токарный с ЧПУ 16К20Ф3 3360×1710 4 0,57 2. Сверлильный 2Н135 1085×920 2 0,97 3. Шлифовальный 3А110В 1880×2025 2 0,78 4. Шлифовальный 3Г71 1870×1550 1 0,98 ИТОГО: 9 0,9

 

3. Расчетпотребного числа работающих

Для организациипроизводства в цехе (на участке) должна быть определенная численность следующихкатегорий работающих:

-основные рабочие;

-вспомогательные рабочие;

-инженерно-техническиеработники;

-служащие.

Расчет численностиосновных рабочих производится по каждой специальности отдельно

/>

(18)

где Фдр– действительный фонд времени одного рабочего (согласно производственному календарю);

Кмо – коэффициент многостаночногообслуживания (для механических цехов крупносерийного производства составляет1,5…1,8; серийного производства 1,3…1,5; мелкосерийного производства 1,1…1,2).

Токарная операция: />

Сверлильная операция: />

Шлифовальная операция: />

Шлифовальная операция: />

Составим план-графикоборудования и рабочих мест.

Таблица 4.

График оперативнойзагрузки сводим в табл. 4.

Технологический процесс Загрузка рабочих мест Рабочие График работы оборудования и рабочих Операция

tшт, мин

Расчетное количество оборудования

Принятое

количество оборудования

№ Процент загрузки 1 смена 2 смена 1 30,0 3,3 4 1 2 2 14,2 1,6 2 1 2 3 12,0 1,3 2 1 2 4 4,0 0,4 1 1

Таблица 5.

Группа работающих  Должность Всего I смена Токарь 1 Сверловщик 1 Шлифовальщик 1 Итого: 3 Вспомогательные: Наладчик оборудования 1 Итого: 1 ИТР РАБОЧИХ: Сменный мастер 1 Итого: 1 ВСЕГО РАБОТАЮЩИХ: 5

4. Определениепроизводственной площади

Производственная площадьцеха определяется исходя из количества оборудования и средних удельных нормплощади на единицу оборудования.

 для мелких станков (1500×750)

9…12м2

 для средних станков (от 1500×750 до 3500×2000)

 13…18м2

 на одно рабочее место слесаря

 4…5м2

Для механических цехов вмашиностроении распространена ширина пролетов – 12м (легкое машиностроение);12…18м (среднее машиностроение); 18 21, 24, 27, 30, 36м (тяжелоемашиностроение).

Т.к. на участке 9 среднихстанков, то 9×15=135м2;

На рабочие места слесарей16м2 ;

Вспомогательные помещения27м2 ;

Бытовые помещения 27 м2<sup/>;

Исходя из вышеприведенных расчетов и с учетом ширины пролетов, общая производственная площадьучастка механического цеха будет равна 335м2///

Потребное количествоэлектрокаров:

 />;

Gсм – масса груза перевозимая за смену; Lпр – длина перевозок;

Vcp<sub/>-скорость средняя;

tпогр, tразг – время погрузки и разгрузки;

Тсм — количество чаов в смене;

gтр — грузоподьеность тележки;

hтр – коэффицент рузоподьемности ;

/>;

Коэффициент механизации:

Кмех =Qмех/Qобщ ;

Кмех=2/11*100%=18%;

Заделы:

Змах= />под/>-/>потр;

Змах= />под/>-/>потр=0,08

Змах= />под/>-/>потр=0,19

Змxх= />под/>-/>потр=1,56

Количество груза засмену:

Nсм= />

Nсм= />шт

Dр – количество рабочих дней в году

Грузоподъемность тележки:

gтр= />

gтр= />т

Масса груза, перевозимаяза смену:

Gсм= />

Gсм= />

Потребляемое количествокран-балка:

 />; />шт

 

Заключение

 

После расчетавсех необходимых данных получили:

— среднесерийное производство;

— приведеннаяпрограмма выпуска Nпр.=9605 шт.;

— количествооборудования на участке Суч.=9 станков

— общееколичество работающих: 5 человек из них

 основных — 3человек;

 вспомогательных-1 человека;

 ИТР — 1человек;

— производственная площадь от 335…350 м2.

Дляперемещения грузов используются 3 электрокара и 2 мостовых крана.

Список литературы

 

1. Методическиеуказания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Проектированиемашиностроительного производства» для студентов специальностей 120100 всехформ обучения.

2. Мельников Г.Н.,Вороненко В.П. Проектирование механосборочных цехов. М.: Машиностроение, 1990.– 352с.

3. Егоров М.Е.Основы проектирования машиностроительных заводов. М.: Высшая школа, 1969. 480с.

4. Справочниктехнолога-машиностроителя. Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. Т.1,2М.Машиностроение, 2005г.