Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Контрольная работа

По Проектированию машиностроительного производства

2013



Цель и задачи разработки

Рассчитать участок механической обработки деталей механосборочного цеха(количество основного металлорежущего оборудования ,сборочных станков, вспомогательного оборудования, рабочего состава и площадей участка механосборочного цеха)для обеспечения заданной программы выпуска изделий.

Программа выпуска деталей N, шт.	Масса заготовки m, Кг.	Режим работы, смены	Штучное время, мин.
			1 операция	2 операция	3 операция	сборка
25000	5,1	2	1,200	0,800	5,000	3,542

Наименование операций:

1.Горизонтально-фрезерная ( N_cт.=3кВт)

2.Вертикально-сверлильная (N_ст.=3,7кВт)

3.Горизонтально-протяжная (N_ст.=17кВт)



1.Определение типа производства

Устанавливаем тип и форму организации производства в цехе. Из табл.(2.1и2.2) методических указаний следует, что для заготовок массой до 200кг и программой выпуска от 10000 до 1000000 тип производства соответствует крупносерийному с поточной формой организации производства.

2 Расчет количества единиц основного оборудования

При проектировании механических цехов и участков с поточной формой организации производства количество основного оборудования для конкретной операции определяют по формуле :

где Т_в - такт выпуска, мин.

Для горизонтально-фрезерной операции:

Принимаем=2

Для вертикально-сверлильной опирации:

Принимаем=1

Для горизонтально-протяжной операции:

Принимаем =6

Для однопредметной поточной линии такт выпуска определяется по формуле :

где F_до - действительный годовой фонд работы оборудования, ч.

Принимают по нормативам [1, 2] F_до = 4015 ч (при работе в 2 смены).

Общее количество станков в поточной линии С_общ определяют как сумму принятых для отдельных операций станков С_рi:

Для сборочной операции:

Принимаем=4

Для поточного производства число рабочих мест С определяют исходя из штучного времени на операцию и такта выпуска:

где m - средняя плотность работы (число человек, одновременно работающих на одном рабочем месте). При работе на верстаке m = 1, а при работе на стендах для узловой и общей сборки m = 2, 3, 4 и т.д. в зависимости от габаритных размеров, сложности сборки и других особенностей собираемого изделия.

Полученное по вышеприведенным формулам дробное (расчетное) число округляют до целого и находят принятое число рабочих мест. При этом если дробная часть числа составляет менее 10 % от расчетной величины, то ее отбрасывают; если больше, то число увеличивают до ближайшего большего целого числа.

Для горизонтально-фрезерной операции:

принимаем=2

Для вертикально-сверлильной операции:

Принимаем=1

Для горизонтально-протяжной операции:

Принимаем=6

Число рабочих мест для сборки определяют по формуле:

где Т^сб_Г - трудоемкость сборки годовой программы изделий всех наименований в цехе, чел.-ч.

Принимаем=2

При проектировании механических цехов и участков группового (непоточной формы) производства (единичного, мелкосерийного, среднесерийного), а также при укрупненном проектировании цехов крупносерийного и массового производства, количество основного технологического оборудования определяют по общей станкоемкости всей номенклатуры деталей цеха:

где Т_Г - суммарная станкоемкость обработки годового количества деталей, обрабатываемых на участке на станках данного типоразмера, стан.-час (2.11); К_з - коэффициент загрузки оборудования. Средние значения К_з = 0,8 - 0,9 по цеху принимают для единичного и мелкосерийного производства, для серийного производства К_з = 0,75 - 0,85, для массового и крупносерийного К_з = 0,65 - 0,75.

3. Расчет количества единиц вспомогательного оборудования

Расчет количества единиц вспомогательного оборудования (станков), устанавливаемого в цеховой ремонтной базе, заточном отделении и в мастерской по ремонту технологической оснастки и инструмента осуществляют разными методами в зависимости от типа производства и степени детализации проектных решений.

При укрупненных расчетах число универсальных заточных станков в отделении определяется в процентах от количества металлорежущего оборудования, обслуживаемого заточным отделением. Эти процентные соотношения приведены в таблице .

Таблица 2

Процентные соотношения станков

Тип производства	Число основных станков в цехе
	до 200	200…500	свыше 500
Поточное (массовое)	5	4	3
Непоточное (серийное)	4	3	3

Принимаем 5% универсально-заточных станков.

Мастерская по ремонту инструментальной и технологической оснастки организуется в цехах при числе станков более 100…200 шт. В нашем случае необходимости в организации такой мастерской нет.

Цеховая ремонтная база предусматривается в цехе для проведения межремонтного обслуживания производственного оборудования. Число основных станков ЦРБ принимается равным 2% от числа единиц обслуживаемого технологического оборудования.

Результаты расчета количества и состава основного и вспомогательного оборудования заносят в таблицу 2.

цех механический вспомогательный оборудование

Таблица 3

Сводная ведомость оборудования в цехе

Наименование оборудования	Модель	Габаритные размеры, мм х мм	Количество оборудования, шт.
А. Основное оборудование
Горизонтально-фрезерный	680М	1250х1715х1425	2
Вертикально-сверлильный	2225	1150х1110х2320	1
Горизонтально-протяжной	751Д	5920х790х1250	6
Итого:9
Б. Вспомогательное оборудование
Универсально заточной	3А64	1700х1460х1605	1
Станки ремонтной базы			1
Итого:2



4. Уточнение типа производства

В соответствии с ГОСТ 14.004-83* показателем для определения типа производства является коэффициент закрепления операций

где Ч_о - число технологических операций, выполненных или подлежащих выполнению цехом или участком в течение месяца; С - число рабочих мест. Согласно ГОСТ 14.004-83* коэффициент К_з.о = 1 для массового производства; 1 < К_з.о < 10 для крупносерийного; 10 < К_з.о ?< 20 для среднесерийного; 20 < К_з.о < 40 для мелкосерийного. Для единичного производства величина К_з.о не регламентируется.

=1

5. Расчет численности основных производственных рабочих

Состав и численность работающих в цехах механосборочного производства определяется характером производственного процесса и степенью его автоматизации, уровнем специализации вспомогательных служб и другими факторами.

В общем случае в состав работающих цехов механосборочного производства входят: производственные (основные) рабочие, вспомогательные (подсобные) рабочие, инженерно-технические работники, служащие (счетно-конторский персонал), младший обслуживающий персонал.

Численность рабочих-станочников определяют для каждой операции в отдельности по количеству станков и коэффициенту многостаночного обслуживания:

где С_Р - количество станков; К_мо - коэффициент многостаночного обслуживания; n - число смен; K_s - коэффициент, учитывающий среднее число рабочих-станочников, находящихся в отпусках, не работающих вследствие временной нетрудоспособности и др.; K_s = (0,12 - 0,20).

При определении К_мо расчетным методом для каждой операции, насчитывающей С_Р станков пользуются формулой :

где Т_ма - машинное автоматизированное время (70%); Т_вн - вспомогательное неперекрываемое машинным время (5%); Т_вп - вспомогательное перекрываемое машинным время (5%); Т_п - время на переход от одного станка к другому.

Для горизонтально-фрезерной

К_мо=1,200(0,7+0,05)/(1,200*(0,05+0,05)+0,2)=2,81=3

Принимаем=1

Для вертикально-сверлильной

К_мо=0,800(0,7+0,05)/(0,800*(0,05+0,05)+0,2)=2,14=2

Принимаем=1

Для горизонтально-протяжной

К_мо=5,000(0,7+0,05)/(5,000*(0,05+0,05)+0,2)=5,3=6

Принимаем=2

=1+1+2=4 человека

Численность рабочих-сборщиков поточных линий для операции в отдельности определяется по формуле:

Общую численность основных производственных рабочих цеха рассчитывают путем суммирования расчетного числа станочников и слесарей-сборщиков.

=3,542/0,9636*1*1,15=3,18

Принимаем =4

Если данных о годовой трудоемкости слесарных работ механического цеха нет, то число разметчиков и слесарей межоперационной сборки принимают в процентах от количества рабочих-станочников основного производства. Для массового и крупносерийного производства - (1-3) %, для среднесерийного - 5 %, для мелкосерийного и единичного - до 10 %.

Принимаем норму 3%,тогда число разметчиков и слесарей межоперационной сборки равно

_сл=(4+4)*0,03=0,24

Принимаем=1

В условиях крупносерийного и массового производства для обслуживания механизированных и автоматических поточных линий в составе новых рабочих предусматривают наладчиков ,число которых определяют по нормам обслуживания, установленным для каждого типа оборудования. При определении числа наладчиков специальных автоматических и механизированных поточных линий можно использовать данные таблицы принимаем 2 наладчиков.

6 Расчет численности вспомогательных рабочих, инженерно-технических работников, служащих и младшего обслуживающего персонала

При укрупненных расчетах численность вспомогательных рабочих определяют в процентном соотношении от численности производственных рабочих (таблица 4).

Таблица 4

Нормативы численности вспомогательных рабочих, ИТР и служащих

Цехи	Тип производства	Вспомогательные рабочие (% от числа производственных рабочих)	Число ИТР (% от числа произв. рабочих)	Служащие (% от числа произв. рабочих)
Механические	Массовое	20-25	20-15	0,1-0,4
	Крупносерийное	20-25	21-15	0,6-1,6
	Среднесерийное	20-25	22-16	0,9-1,9
	Мелкосерийное и единичное	20-25	24-18	1,2-2,2
В том числе автоматные и автоматизированные	Крупносерийное и массовое	30-35	20-15	0,1-1,6
Сборочные	Массовое	20-25	10-7	0,1-1,4
	Крупносерийное	20-25	10-8	0,6-1,6
	Среднесерийное	20-25	11-8	0,9-1,9
	Мелкосерийное и единичное	20-25	12-9	1,2-2,2

Из общего числа работающих в цехе для дальнейших расчетов санитарно-бытовых помещений ориентировочно принимают 10-15 % женщин среди станочников; 2-3 % среди слесарей и 35-40 % среди вспомогательных рабочих.

При двухсменной работе цеха численность работающих в первой смене среди основных производственных рабочих составляет 60 %, среди вспомогательных рабочих - 60-65 %.

Численность МОП определяют по нормам технологического проектирования : один человек на (500-600) м² площади обслуживаемых помещений.

Результаты расчета заносят в сводную ведомость, выполненную по форме таблицы 5

Таблица 4

Сводная ведомость состава работающих

Группа работающих	Количество	Обоснование расчета (формула)
	Всего	В том числе женщин	В том числе в 1-ю смену
Производственные рабочие:
станочники	4		2
Слесари-сборщики	2		1
Слесари механической обработки	1		1
Наладчики	2		1
Прочее	2		1
Итого	11		6
Вспомогательные рабочие	3		2
Итог рабочих	14		8
ИТР	2		1
Служащие	-
МОП	-
Всего рабочих	16		9

7. Расчет площади механосборочного участка

Площадь цеха по своему назначению делят на производственную, вспомогательную, санитарно-бытовую и административно-конторскую [2, 5].

Производственную площадь цеха определяют в два этапа. На первом этапе проектирования цеха производственную площадь определяют расчетом по величине удельной площади, приходящейся на единицу производственного оборудования и на одного слесаря-сборщика. На втором этапе проектирования производственную площадь цеха уточняют путем разработки технологической планировки (плана расположения всего оборудования, рабочих мест, подъемно-транспортных средств, проездов, проходов, складочных мест заготовок и др.).

Площадь механических участков изготовления деталей F_ст механосборочных цехов рассчитывают по формуле:

где С₁, С₂ и С₃ - количество соответственно мелкого, среднего и крупного оборудования, шт.; q₁, q₂, q₃ - удельная производственная площадь, приходящаяся на единицу оборудования, м². Для мелких станков q₁ = (14-18) м², для средних q₂ = (18-22)м², для крупных q₃ = (22-44) м².

Станки делят на группы по габаритным размерам в плане (с учетом шкафов, пультов управления и других выносных узлов): мелкие - до 1800х800 мм², средние - до 4000х2000 мм², особо крупные - до 1600х6000 мм².

=336 м²

В понятие гибкость входит:

- Возможность обрабатывать на одной и той же технологической линии различные детали в различных сочетаних;

-возможность изменения в любой момент стратегии производства в зависимости от необходимости;

-модифицирование обрабатываемых деталей без привлечения дополнительных значительных затрат;

- изменение состава технологической линий в зависимости от требований;

-повторное использование значительного процента существующих капиталовложений в том случае, если приходится полностьюменять тип продукции.

Характерные элементы гибкости:

а) на уровне модуля обработки (станка):

-способность выполнять различные операции для одной и той же детали;

-способность выполнять одинаковые или различные операции для различных деталей;

-способность самонастройки при возникновении критической ситуации (например изменения толщины срезаемого металла, поломка режущего инструмента и т.д.);

-способность самоконтроля выполненных операций (например, диаметр отверстий) и последующего принятия решений;

-способность заменять те модули обработки, которые вышли из строя;

-способность самоуправления некоторым из общепринятых устойчив (электронный щуп, устройство контроля инструмента и т.д.)

б) на уровне модуля перемещения:

- способность обслуживать разные пункты в различных последовательностях;

- способность перемещения различных деталей;

- способность функционировать как автоматически, так и в ручном режиме.

в) на уровне модуля управления (центрального):

- способность управлять системой с целью приспособления ее на различные производственные номенклатуры;

-способность оптимизировать применение обрабатывающих машин как в нормальных условиях, так и при возникновении поломок и неисправностей;

- способность взаимодействия (диалога) со всеми местными средствами автоматизации (станков, системы транспортировки и т.д.), обеспечивая для них выдачу информации или каких-либо средств (например, инструментов) с целью обеспечения функционирования системы при изменении стратегии производства.

г) на уровне системы в целом:

-возможность увеличения производственной мощности и наращивания средств автоматизации в различные периоды, в зависимости от нужд предприятия и посредством только добавления модулей и не имея незагруженных модулей;

- допустимость неисправностей на большей части из всех модулей системы (резервирование);

- возможность подсоединения системы к системам центральных ЭВМ предприятия.

В зависимости от количества выпускаемой продукции и от ее номенклатуры системы могут приобретать соответствующие характеристики.

Так, при широкой номенклатуре и невысоких количествах отдельных видов продукции, будем иметь систему, ориентированную на обрабатывающие центры с максимальной гибкостью и относительно ограниченной производительностью.

Узкая номенклатура продукции и большие количества отдельных видов продукции означают, что система будет ориентирована главным образом на высокую производительность при некоторых потерях своей гибкости.

Станкоёмкость

Станкоёмкость изделия необходимо при расчете количества оборудования и определяется временем, затраченным на изготовление изделия и выражается в станко-часах работы оборудования (Т_ст.ч.).

Ориентировочно связь между трудоемкостью и станкоёмкостью выражается через среднее значение коэффициента многостаночной Км, где Км-среднее число станков, обслуживаемых одним рабочим.

Т_ст.ч.=Т_г*К_м



В зависимости от этапа проектирования, типа производства и др. факторов трудоемкость (станкоёмкость) изготовления детали может быть определена различными способами

В зависимости от этапа проектирования, типа производства и др. факторов трудоемкость (станкоёмкость) изготовления детали может быть определена различными способами.

Для массового производства разрабатывают подробно технологический процесс изготовления каждой детали. Основной расчетной величиной здесь является такт выписка T.

T- промежуток времени, затрачиваемый на изготовление детали

Ф_ст. ,-- эффективный годовой фонд времени работы оборудования (ч).

N -- годовая программа выпуска, шт.

Проектирование цехов и участков для массового и серийного производства ведут по точной программе:

для массового:

Для серийного

Где: Т_и-трудоемкость изготовления изделия;

и-штучное и штучно-калькуляционное время выполнения j-ой операции обработки i-ой детали;

N-число деталей в изделии;

m-число операций изготовления детали.

где:Т_в -подготовительно-заключительное время на j-ой операции изготовления i-ой детали;

n_ki- число i-й деталей в партии.

Таким образом, станкоёмкость представляет собой время, затрачиваемое станком (или станками) для выполнения данной операции или всех машинных операций при изготовлении детали, узла или изделия в целом (в станко-часах или станко-минутах).

Список литературы

1. Егоров М.Е. Основы проектирования машиностроительных заводов. М.: Высшая школа, 1963. 480 с.

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

3. Киселев Е.С. Практические и тренировочные задания по проектированию механосборочных, инструментальных и ремонтно-механических цехов. Учебно-практическое пособие. Ульяновск: Венец, 1999. 49 с.

4. Организация инструментального хозяйства машиностроительного завода ОМТРМ 0662-003-87. Ч. 2. 3-е изд., перераб. и доп. М.:НИИМАШ, 1987. 214 с.

5. Проектирование автоматизированных участков и цехов: Учебник / Вороненко В.П., Егоров В.А., Косов М.Г. и др.; Под ред. Соломенцева Ю.М. М.: Машиностроение, 1992. 272с.

Размещено на Allbest.ru