Организация механосборочного производства

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Проектирование - является первым и основным этаном капитального строительства. Обеспечивающим созданием новых и реконструкцию действующих механосборочных и вспомогательных цехов и малых предприятий машиностроительного профиля. Проектирование является сложным и трудоемким процессом, в ходе которого одновременно решаются технические, экономические и организационные задачи. Основной целью проектирования является разработка наиболее экономичных проектов цехов и малых предприятий, обеспечивающих выпуск высококачественной продукции при наиболее благоприятных условиях труда.

При разработке проектов реконструкции существующих или создания новых цехов необходимо не только хорошо знать передовую технологию производства, но и основные задачи, которые необходимо решить на каждом этапе технологического проектирования. Для обеспечения высокой технико-экономической эффективности в проекте должны быть одновременно решены связанные между собой экономические, технические и организационные задачи с учетом необходимости экологической чистоты производства.

Главным и решающим подразделением машиностроительного завода являются производственные цеха. От качества и работы которых зависит эффективность всей производственной деятельности предприятия в целом. Поэтому проектирование цехов является важнейшей частью проектирования завода. При этом основные производственные и вспомогательные цеха многих машиностроительных заводов, особенно крупных, представляют собой вполне самостоятельные организационные единицы, имеющие в своем составе все необходимое для выполнения определенных технологических процессов или для изготовления определенных элементов изделий.

Механосборочное производство организуют в самостоятельные механические и сборочные цехи или объединенные механосборочные цехи, состоящие из механических и сборочных отделений.

При наличии на предприятии нескольких механических, сборочных или механосборочных цехов каждый из них специализируется на выпуск определенных изделий, узлов и деталей.

Организация механосборочного производства зависит от конструктивных и технологических особенностей выпускаемых изделий, серийности производства и размера годового выпуска.

Наиболее совершенной формой организации производства является такая, при которой получение заготовки, механическая обработка, сборка, окраска и упаковка объединены в единый непрерывный технологический процесс. Ее применяют при массовом производстве. В большинстве же случаев производство группируют по отдельным цехам в соответствии с особенностями технологического процесса. Изделия, предусмотренные программой, распределяют по отдельным цехам по узловому, технологическому или смешанному признакам.

Целью разработки и осуществления технологического и производственного процессов является получение конечного продукта машиностроения готового изделия, детали, узла, При этом любой технологический процесс реализуется в виде оснастки, станков, производственных зданий, людей, осуществляющих данный процесс.

В курсовом проекте по технологическому проектированию предприятий рассмотрены основные методы расчетов технико-экономических и организационных показателей производственного участка, отражающие технологический процесс изготовления данной детали, а также спроектирована планировка механического участка.

Грамотно сделанные расчеты, позволяют инженеру-руководителю правильно организовать работу на участке, максимально использовать производственную мощность участка (цеха), выявить пути повышения производительности труда, отдачи производственных фондов, снижения себестоимости продукции, максимально снизить время на вспомогательные операции (транспортирование).

Согласно заданию, на курсовой проект необходимо спроектировать участок механической обработки детали «Фланец», при серийном типе производства и мощностью участка 100-120 тыс. н/ч. В проекте будет проведен расчет производственной программы, потребного количества оборудования, определена численность работающих, рассчитаны площади, необходимые для размещения оборудования, разработана планировка участка.

1. РАСЧЕТ ПРИВЕДЕННОЙ ПРОГРАММЫ ВЫПУСКА

Программу механического цеха составляют в двух видах: укрупненном и подетальном.

Подетальную производственную программу составляют только для изделия-представителя.

Программу, указанную в задании на проектирование, подвергают анализу и приводят к виду, удобному для проектирования. Все расчеты ведутся по точной, приведенной или условной производственной программе. Проектирование по точной программе ведут в основном при массовом и крупносерийном производствах, связанных с большими объемами технологических разработок и большой точностью расчетов, ввиду использования методов поточного производства.

Проектирование по приведенной программе ведут в том случае, когда часть изделий, предусмотренная заданием на проектирование, не обеспечена полностью чертежами и другими исходными данными.

При наличии большой номенклатуры изделий, схожих по конструкции, иногда даже при наличии всех чертежей, нет необходимости разрабатывать технологические процессы на все изделия программы. В этом случае расчеты ведут по приведенной программе.

При проектировании цехов по приведенной программе всю номенклатуру изделий, предусмотренных заданием, разбивают на группы. В каждую группу входят изделия, сходные по конструкции и технологии изготовления.

В каждой группе намечают изделие-представитель, по которому ведут все последующие расчеты. В качестве изделий-представителей принимают наиболее характерные изделия данной группы, и к ним предъявляют определенные требования:

· число изделий-представителей должно быть преобладающим в годовой программе;

· общая годовая трудоемкость изделий-представителей должна составлять значительную величину от общей годовой трудоемкости, данной группы;

· наличие в группе изделий близких аналогов, сходных по конструктивным признакам, габаритным размерам и массе.

В данном случае получают наиболее точные результаты. На практике часто отступают от этих требований, снижая точность расчетов.

Приводимые изделия должны быть обеспечены чертежами общих видов изделий, чертежами наиболее характерных деталей, а также данными характеристик деталей по массе для возможности последующих сопоставлений.

В практике проектирования, принято приводимые изделия данной группы приравнивать к изделию-представителю с учетом соотношений по массе, серийности программы, сложности механической обработки и других параметров.

Общий коэффициент приведения:

К=К1К2К3….Кn

где К1 , К2 - коэффициенты приведения по массе, серийности, сложности;

Кn - коэффициент любого параметра, учитывающего особенности рассматриваемых изделий;

Коэффициент приведения по сложности К3 учитывает различие и сложность конструкций и является в основном субъективным, зависящим в большей степени от квалификации проектанта.

Коэффициент приведения по массе определяется по формуле:

К1=3v (Qx/Q),

где Q и Qx - массы изделия-представителя и приводимого изделия.

Приведенная программа определяется по формуле:

Nприв=Nзап. К

Таблица 1.1 Приведенная программа

№п/п	Изделие	Заданная программа	Изделие представитель	Коэффициент приведения	Приведенная программа, Nприв. вып.
				К1	К2	К3	К
1	Фланец	600	Фланец	1	1	1	1	600
2	Корпус	550	Фланец	1,2	1,1	1	1,32	726
3	Ухо	300	Фланец	0,85	2	1	1,7	510
4	Кронштейн	420	Фланец	0,96	1,43	1	1,37	575
5	Наконечник	120	Фланец	0,45	5	1	2,25	270
6	Опора	535	Фланец	1,3	1,12	1	1,46	781
7	Плита	490	Фланец	1,7	1,22	1	2,07	1014
8	Вилка	280	Фланец	0,56	2,14	1	1,2	336

После расчета приведенной программы проводим расчет программы запуска Nзап. определяем по формуле:

Nзап. =Nвып+б Nвып +в Nвып

где б - коэффициент запасных частей, б=0,03;

в - коэффициент производственных потерь, в=0,02.

Годовую трудоемкость изготовления деталей находим из уравнения:

Тгод=Nзапt

где t - трудоемкость изготовления детали.

Годовую программу запуска и выпуска сводим в таблицу 1.2

Таблица 1.2 Номенклатура выпускаемых изделий

№ п/п	Наименование детали	Т, н/ч	Nвып., шт	Комплектность, шт.	N вып, шт.	Nзап., шт.	Tгод, н/ч
1	Фланец	8,48	600	1	600	630	5342,4
2	Корпус	3,27	726	4	2904	2199	7190,73
3	Ухо	1,23	510	10	5100	5355	6586,65
4	Кронштейн	2,6	575	8	4600	4830	12558
5	Наконечник	1,92	270	20	5400	5670	10886,4
6	Опора	3,5	781	16	12496	13421	46973,5
7	Плита	6,76	1014	2	2028	2129	14392,04
8	Вилка	4,3	336	4	1344	1411	6067,3
Итого	109997,02

В таблицу 1.3 сводим расчет веса годовой программы запуска деталей,

Таблица 1.3 Beс годовой программы запуска деталей

	Наименование детали	Марка материала	Nзап., шт.	Beс детали, кг	Beс годовой годовой программы запуска, кг.
				черн.	чист.	черн.	чист.
1	Фланец	12Х18Н10Т	630	0,635	0,150	400,05	94,50
2	Корпус	12Х18Н10Т	2199	1,36	0,98	2990,64	2155,02
3	Ухо	12Х18Н10Т	5355	0,23	0,19	1231,65	1017,45
4	Кронштейн	12Х18Н10Т	4830	2,10	1,56	10143,0	7534,80
5	Наконечник	12Х18Н10Т	5670	1,45	1,12	8221,5	6350,40
6	Опора	12Х18Н10Т	13421	2,651	1,86	35579,071	24963,06
7	Плита	12Х18Н10Т	2129	5,263	4,426	11204,927	9422,954
8	Вилка	12Х18Н10Т	1411	2,56	2,01	3612,16	2836,11
Итого					73382,998	54374,294

2. РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Потребное количество технологического оборудования можно определить одним из следующих методов:

а) по штучной технически обоснованной норме времени или по штучно-калькуляционному времени;

б) по суммарной трудоемкости на виды работ;

в) по часовой производительности оборудования;

г) по цикловому времени изготовления изделия;

д) по удельным показателям.

Число единиц оборудования указанного вида при значительной загрузке определяют по формулам, применяемым при проектировании механических цехов, т. е. исходя из затрат времени для выполнения годовой программы и фонда времени.

Для технологического проекта число единиц оборудования подсчитывается отдельно по номенклатуре и каждому типоразмеру.

Расчет оборудования для серийного производства наиболее точным методом может быть выполнен по технически обоснованному штучному времени.

Тогда для расчета количества необходимого оборудования в соответствии с разработанным технологическим процессом и нормой времени, полученной для каждой операции и типоразмера оборудования, используем ряд формул.

Для определения трудоемкости изготовления деталей по определенному виду работ с учетом конкретных моделей оборудования:

Ti год=Nзап. Ti

где Ti - трудоемкость по видам работ.

Все данные сводим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 Трудоемкость изготовления деталей по видам работ

Вид обработки	Модель оборудования	Тгод, н/ч
		Фланец	Корпус	Ухо	Кронштейн	Наконечник	Опора	Плита	Вилка
Токарная	16К20	567	593,7	-	2221,8	4422,6	7918,4	-	1340,5
Фрезерная	6М13ГН-1	617,4	2199	-	1159,2	-	-	745,2	-
	6Р12	2022,3	2858,7	4658,9	4347	2891,7	7381,6	2129	1693,2
Сверлильная	2А135	567	1099,5	696,15	1932	1304,1	12750	3832,2	1580,3
Слесарная	Верстак	1379,7	131,94	481,95	579,6	283,5	1207,9	425,8	1255,8
Шлифов.	3060АН	169,47	-	-	1642,2	1190,7	16507,8	6961,8	-
Контрол.	Стол контр-й
Маркир.	Рабочий стол	18,9	18,9	18,9	18,9	18,9	18,9	18,9	18,9
Взвешивание	Весы	69,3	69,3	69,3	69,3	69,3	69,3	69,3	69,3

По данным приведенным в таблице 1.4 , рассчитываем количество необходимого технологического оборудования по формуле:

SP1= Тгод/Fg*m

где Fg - действительный годовой фонд времени работы оборудования в одну смену;

Fg=FH*K

где FН - номинальный годовой фонд времени работы оборудования при восьмичасовой рабочей смене;

FН=8N-8,

где N - число рабочих дней в году, N=246 дней;

FН=8*246-8=1960.

К- коэффициент ремонта, К= 0,92…0,98, принимаем К=0,96;

Fg=1960*0,96=1882 ч;

m - число рабочих смен , m=2;

Рассчитываем количество токарных станков.

Sp (16К20)=17064/(1882*2)=4,53.

Принимаем число токарных станков 16К20 S'p=5 станков.

Рассчитываем коэффициент загрузки оборудования, показывающий занятость оборудования при выполнении работ по формуле:

Кз= Sp/ S'p,

Коэффициент загрузки станка 16К20:

Кз=4,53/5=0,91.

Используя эти формулы, находим необходимое количество н коэффициент загрузки технологического оборудования используемого на участке. Результаты расчетов сводим в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 Потребное количество оборудования

№ п/п	Модель оборудования	Суммарная трудоемкость работ Тгод, н/ч	Количество оборудования	Кз	Мощность, кВт
			Расчетное, Sp	ПринятоеS'p		Одного станка	Суммарная
1	2	3	4	5	6	7	8
1	16К20	17064	4,53	5	0,91	11	55
2	6М13ГН-1	4720,8	1,25	2	0,63	7,5	15
3	6Р13	27982,4	7,43	8	0,93	14	112
4	2А135	23761,3	6,31	7	0,90	4,5	31,5
5	3060АН	26471,97	7,00	7	1,00	3,75	26,25
6	Верстак	5746,19
7	К.стол
8	Раб. стол	151,2
9	Весы
Итого

Определяем средний коэффициент загрузки станков:

Кз ср=(Кз (16К20)+Кз (6М13ГН1)+ Кз (6Р13)+ Кз (2А135)+ Кз (3060АН))/5=(0,91+0,63+0,93+0,90+1,00)/5=0,87

Строим график загрузки оборудования.

3. РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОГО КОЛИЧЕСТВА УЧАСТНИКОВ ПРОИЗВОДСТВА

Состав и число работающих механических и сборочных цехов определяются характером производственного процесса, степенью его автоматизации, уровнем кооперации и специализации вспомогательных служб в масштабах корпуса или завода, структурой и степенью автоматизации системы управления производством.

Широкое использование автоматических линий в крупносерийном и массовом производстве, увеличение удельного веса станков с ЧПУ и ГСП в серийном производстве приводят к уменьшению удельного веса производственных рабочих в составе работающих механосборочных цехов. Вместе с этим возрастает удельный вес инженерно-технических работников и вспомогательных рабочих в связи с усложнением оборудования. Однако широкое использование средств вычислительной техники и автоматизированных систем управления, призванных повысить производительность инженерного труда, и внедрение автоматизированных систем технической диагностики современного оборудования, облегчающее его обслуживание, обеспечивают сокращение численности всех работающих.

Создание централизованных складов, централизованных ремонтных и инструментальных служб в масштабах корпуса, а иногда и завода при четком управлении способствует уменьшению, численности вспомогательных рабочих. Численность служащих (счетно-конторского персонала) уменьшают благодаря введению автоматизированных систем учета продукции на всех этапах ее создания и выполнению расчета заработной платы работающих на ЭВМ.

Расчет числа работающих в зависимости от этапа проектирования, степени детализации проектных решений ведут по-разному.

При технико-экономическом обосновании проектов применяют укрупненные методы расчета числа работающих. Далее в процессе проектирования полученные результаты корректируют по мере уточнения структуры цеха, планировки оборудования, схемы управления производством.

К производственным рабочим механических и сборочных цехов относят станочников и наладчиков оборудования, слесарей

для выполнения ручных и механизированных операций обработки, пригонки и сборки, мойщиков деталей и других рабочих, непосредственно занятых выполнением операций технологического процесса обработки деталей и сборки машин.

3.1 РАСЧЕТ ЧИСЛЕННОСТИ ОСНОВНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ РАБОЧИХ

Общее количество ОПР в механическом цехе определяем по формуле:

Рстан.= Fg *m* S'p*Кз/Fd*Квн* Кмо

где Fg - действительный годовой фонд времени, Fg =1882 ч;

m - количество смен в сутки, m=l смены;

S'p - принятое количество станков;

Кз - средний коэффициент загрузки оборудования;

Fd - действительный годовой фонд времени рабочего;

Fd= FН Кп

где FH - номинальный фонд времени, FН=1960 ч;

Кп - коэффициент потерь рабочего времени по уважительной причине Кп=0,84...0,9, принимаем Кр=0,9;

Fd=1960*0,9=1764 ч.

Квн - коэффициент выполнения норм;

Кмо - коэффициент многостаночного обслуживания.

Для операций выполняемых на станке 16К20

Рстан.(16К20)=1882*2*5*0,95/1764*1*1=10,14.

Принимаем 11 человек. Аналогично рассчитываем численность остальных ОПР.

Расчеты численности ОПР сводим в таблицу 3.1

Таблица 3.1 Численность основных производственных рабочих

№п/п	Производетвенные рабочие, в том числе	Численность работачих, чел
1	Токарь	11
2	Сверловщик	15
3	фрезеровщик	19
4	Шлифовщик	15
5	Слесарь	4
6	Маркировщик	2
Итого:	66

Расчет численности слесарей составляет:

Рслес=(0,03...0,08) Рстан.,

Рслес =(0,03...0,08)60=(1,8…4,8)

Принимаем 4 человека.

3.2 РАСЧЕТ ЧИСЛЕННОСТИ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РАБОЧИХ

Общее количество вспомогательных рабочих рассчитывается в процентном отношении от числа производственных рабочих. Для серийного производства число ВР составляет 20-25 % от ОПР,

Число ВР находим из зависимости

Рвспом=20-25%( Рстан + Рслес + Рмарк.),

Рвспом=0,2….0,25(60+4+2)=(13,2…16,5) человек.

Распределение вспомогательных рабочих по профессиям производим согласно нормативам, численность вспомогательных рабочих сводим в таблицу 3.2

Таблица 3.2 Численность ВР

№ п/п	Вспомогательные рабочие, в том числе	Доля от основных рабочих, %	Численность, чел.
1	2	3	4
1	Наладчик	11,3...12,5	8
2	Электрик	1,3...1,6	1
3	Контролер	4,1...5,3	3
4	Грузчик	2,5...3,1	2
5	Уборщица произв-х помещений	1,3...1,9	1
6	Слесарь-ремонтник	5...6	4
Итого	19

Принимаем ВР по таблице 3.2 19 человек.

3.3 РАСЧЕТ ЧИСЛЕННОСТИ ИТР

Данные категории работающих обслуживают как основное, так и вспомогательное производство цеха, поэтому численность их определяется в процентном отношении от суммарной численности производственных и вспомогательных рабочих.

Количество ИТР составляет 15-21%,

РИТР=0,16(ОПР +ВР)

РИТР=0,2(66+12)=12,5.

Принимаем 13 человек.

Таблица 3.3 Численность ИТР

№ п/п	ИТР	Численность работающих
1	Начальник участка	1
2	Мастер	4
3	Технолог	4
4	Нормировщик	4
Итого	13

4. РАЗРАБОТКА ПЛАНА УЧАСТКА

Площадь механического цеха по своему назначению делится на производственную, вспомогательную и служебно-бытовых помещений.

К производственной площади относится площадь, занятая станками, верстаками и стендами межоперационной сборки, проходами и проездами между рядами станков (не магистральных), складами заготовок у станков, склизами, рольгангами и другим транспортным оборудованием.

К вспомогательной площади относятся площади, занятые вспомогательными службами: ремонтным, инструментальным хозяйствами, складами и кладовыми и другими вспомогательными службами, а также магистральными проездами, обслуживающими разные цехи.

К площади служебно-бытовых помещений относятся площади, занятые раздевалками, душевыми, санитарными узлами, пунктом медицинской помощи, а также площадь, занимаемая администрацией цеха и другими техническими и конторскими службами по обслуживанию производства.

При технологических расчетах учитывают только производственную и вспомогательную площади.

Сумма производственной и вспомогательной площадей является общей площадью цеха.

Площадь служебно-бытовых помещений учитывают в строительной части проекта.

Размер площади цеха определяют различными методами в зависимости от того, ведутся ли предпроектные расчеты или разработка технического проекта.

Основным показателем по определению площади цеха является удельная общая площадь, приходящаяся на один производственный станок.

Величина удельных площадей зависит от характера производства, габаритных размеров принимаемого оборудования, а такжа особенностей планировки. Эти показатели для укрупненных расчетов принимают по данным выполненных проектов для аналогичных производств.

При расположении в корпусе нескольких механических цехов с общим вспомогательным хозяйством для всего корпуса удобнее при определении размера площади механического цеха пользоваться показателем удельной производственной площади на один производственный станок. В этом случае вспомогательную площадь принимают в % от всей производственной площади.

При разработке технического проекта укрупненные показатели удельных площадей используются для разработки предварительной компоновки всех отделений и участков, а также отдельных, цехов, располагаемых в одном корпусе.

Окончательный размер площади определяется путем распланировки всего оборудования, рабочих мест, подъемно-транспортных устройств с учетом установленных нормами технологического проектирования разрывов между отдельными типами оборудования и шириной проходов и проездов, а также необходимых вспомогательных служб.

Планировка оборудования дает возможность проверить целесообразность принятой схемы здания (ширина пролетов, длина здания и число пролетов). Производственную площадь цеха определяем по удельным нормам. Удельной площадью на один станок считается площадь, занимаемая станком, тумбочкой станочника, рабочим, местом для складирования заготовок и готовых деталей и проходами.

Величина удельной площади зависит от габарита станка и принимается по таблице 4.1

Таблица 4.1 Удельная площадь станков

Класс станков	Габариты станков, мм	Удельная площадь, fуд, м2
Мелкие	До 1500x750	5...9
Средние	1500x750…3500x2000	10...16
Крупные	3500x2000…5000x3000	18...60
Особо крупные	Св. 5000x3000	70...170

Присвоим классы выбранному нами оборудованию и заносим результаты в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 Классы выбранного оборудования

Модель станка	Габариты, мм	Класс
1	2	3
16К20	2995х1190х1500	средний
6М13ГН-1	4000х2640х2855	крупный
6Р13	2570х2252х2430	средний
2А135	1240х810х2563	мелкий
3060АН	2030х1820х2130	средний

Результаты расчета площадей производственных помещений приведены в таблице 4.3.

Таблица 4.3 Расчеты производственных площадей

№ п/п	Наименование площади (участка)	Метод расчета	Результат, м2
1	Станочный участок	Sст. уч.=(5*15)+(2*50)+(8*15)+(9*7)+(15*7)	463
2	Слесарный участок	S сл. уч.=f уд. верс.*В; В=2; S сл. уч.=5*2	10
3	Контрольный участок	S контр.. уч.=f уд. стола.*В; В=2; S контр. уч.=5*2	10
4	Маркировочный участок	S Марк. уч.=f уд. стола.*В; В=1; S Марк. уч.=5*1	5
5	Общая производственная площадь	Sпр. общ.= Sст. уч+ S сл. уч+ S контр.. уч+ S Марк. уч=463+10+10+5	488
6	Заточное отделение	Sзат. отд..= f уд. стола.*Sзат. отд.=10*2	20
7	РемПри	SРемПри.= f РемПри*SРемПри=20*2	40
	ИРК	SИРК= f уд станк.*S+ f уд в.*Sв=0,55*29+0,2*1	16
	Группа механиков	Sгр. мех.=1,3*Sгр. мех.=1,3*27	35
	СГД	SСГД=Q2*t/(Ф*q*Kи)=54374,294*10/(245*0,5*0,4*1000)	11
	Склад заготовок	SСЗ=Q1*t/(Ф*q*Kи)=73382,998*8/(245*1,5*0,2*1000)	8
	Промежуточный склад	SПС=(Q1+Q2)*t/(Ф*q*Kи)=(73382,998+54374.294)*5/(245*0,5*0,25*1000)	21

4.2 ВЫБОР ТИПА ПРОИЗВОДСТВЕНОГО ЗДАНИЯ

При выборе типа здания для цеха необходимо учитывать соответствие его современным функциональным, техническим, экономическим и архитектурно-художественным требованиям.

В курсовом проекте используем универсальное типовое блочное производственное здание крановой конструкции с фонарным покрытием с сеткой колонн для одноэтажных многопролетных зданий 18x12м, где 12 - шаг колонны, 18 - ширина пролетов. Так как цехи предприятий среднего и тяжелого машиностроения размещают в одноэтажных промышленных зданиях, компонуемых из основных и дополнительных унифицированных типовых секций (УТС).

4.3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПЛАНИРОВКА УЧАСТКА

В состав механических цехов входят производственные отделения или участки, вспомогательные отделения, служебные помещения и т.п. Состав производственных участков цехов определяется характером изготовляемых изделий, видом технологического процесса, объемом производства.

Производственный участок служит для размещения на нем оборудования, служащего для выполнения технологических процессов обработки. При планировке механического участка оборудование располагают так, чтобы обеспечить прямоточность и последовательность прохождения заготовок по стадиям обработки, максимальное использование производственной площади, удовлетворять требованиям охраны труда, техники безопасности и противопожарной безопасности.

В курсовом проекте оборудование разбиваем на участки по признаку изделий и располагаем станки по ходу технологического процесса.

Такая планировка является наиболее удобной для механических цехов серийного производства. Схема расположения станков по технологическому процессу U-образная и зигзагообразная, что обеспечивает компактность технологического участка. При выполнении курсового проекта планировку станков на участке выполняем следующим образом:

1) сетка колонн 18м х 12м, колонны показываем в сечении 400 х 600мм, в виде прямоугольного контура, сечение заштриховываем.

2) ворота и двери располагают по ходу направления людских потоков. На планировке показаны средства пожаротушения; в наиболее опасном месте должно быть их наибольшее количество.

В начале технологической линии расположена загрузочная площадка дл размещения заготовок. Также имеются площадки, на которых складируют детали для отправки в смежные цеха. Готовые детали складируют в конце поточной линии для отправки на сборку. Проезды, расположенные вдоль правого и левого крыла, предназначены для отправки грузов на термообработку и в сборочные цеха. Ширину магистральных проездов, по которым осуществляется межцеховые перевозки, принимаем равной 4м.

Определяем ширину проезда между двумя рядами станков при двустороннем движении транспортных средств по формуле:

В=а*Н+b(z+D)

где В - ширина проезда, мм;

Н - ширина рабочей зоны, Н=800мм;

а - число рабочих зон, а=2;

z - зазор между транспортным средством и рабочей зоной; при транспортировании тележками и электрокарами z=200mm;

D- ширина транспортного средства, D=800 мм;

b- число направлений движения, b=2.

В=2*800+2(200+800)=3,6 м.

План участка вычерчиваем в масштабе 1:100. На плане участка указываем станки, верстаки и др. оборудование, место мастера, колонны, противопожарные устройства, схему сбора стружки. Место рабочего у станка обозначается кружком диаметром 500мм (рис. 4.1). Рабочие места предусматриваем со стороны проходов, что облегчает обслуживание рабочего места.

Рисунок 4.1 Схема зоны рабочего места

5. ВЫБОР МЕЖЦЕХОВОГО И МЕЖОПЕРАЦИОННОГО ТРАНСПОРТА

Машиностроительное производство связано с перемещением больших объемов материалов, полуфабрикатов, оснастки, отходов производства и др. Функциями транспортного хозяйства является:

1) обеспечение перевозок по внутризаводскому;

2) внешнему кооперированию;

3) снабжение предприятий сырьем, материалами;

4) сбыт готовой продукции.

Выбор транспортных средств зависит от характера обрабатывающих на участке заготовок, их массы и габаритов. При этом транспорт должен экономично и рационально обслуживать технологический процесс.

Внутрицеховая транспортная система предназначена для своевременной доставки заготовок, полуфабрикатов, материалов и других узлов со склада на требуемый производственный участок и на склад с участков. Рациональная организация перевозок строится на основе изучения грузооборота и грузопотоков на предприятии и его отдельных цехов и т.д. Передача заготовок из пролета в пролет и с одного станка на другой может быть выполнена ручными тележками, перемещение груза внутри цеха осуществляется при помощи электрокары. Выполним расчет ручной тележки по формуле:

В=а*Н+b(z+D)

где В - расстояние между двумя нитками технологического оборудования, мм;

Н - ширина рабочей зоны, Н=800мм;

a - число рабочих зон, а=2;

z - зазор между транспортным средством и рабочей зоной; при транспортировании тележками и электрокарами z=200 мм;

D - ширина транспортного средства, D=600 mm;

b- число направлений движения, b=2.

В=2*800+2(200+600)=3.2 м.

механический деталь участок серийный

6. ОРГАНИЗАЦИЯ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА

Для хранения и снабжения рабочих мест инструментом и оснасткой служит инструментально- раздаточная кладовая (ИРК).

На плане участка ИРК располагаем с учетом равно удаленности от рабочих мест. Наилучшее расположение рядом с заточным отделением и группой ремонта оснастки.

В цехе может быть одна или несколько ИРК. Количество станков, обслуживаемых одной кладовой, колеблется от 50 до 200. Расположение ИРК в цехе выбирается с учетом минимальных расстояний рабочих мест. Наилучше расположение посередине продольной стены, рядом с заточным отделением или группой ремонта оснастки.

ИРК оборудуется многоячеечными сборно-разборными и поворотными стеллажами и краном - штабелером. Выдача инструмента осуществляется через окно.

В целях минимальной затраты времени на получение и выдачу оснастки помещение ИРК рекомендуется делать в виде вытянутого прямоугольника с большим количеством раздаточных окон. При этом стеллажи устанавливаются перпендикулярно длинной стороне стены и время на отыскание инструмента сокращается.

7. СИСТЕМА УБОРКИ СТРУЖКИ

Проблема удаления стружки состоит из трех частей:

1) измельчение стружки в процессе её образования:

а) дискретное резание;

б) использование режущего инструмента со специальной геометрией рабочей части;

в) стружколомы.

2) задача транспортировки стружки:

а) уборка стружки из зоны резанья (встроенные в станок транспортеры, которые перемещают стружку; если обычный станок - то сыпется в поддон, и в ручную перегружают);

б) уборка и транспортировка стружки от группы станков: тележки 2х и 4х колесные, транспортеры, конвейеры и т.д.;

3) задача переработки стружки: отделение по переработке стружки устанавливается на несколько цехов; оборудование: вертикальная дробилка, маятниковая стружкодробилка, прямоточная центрифуга, брикетировочные прессы.

На проектируемом участке основная часть металла снимается на сверлильных, фрезерных и токарных станках. При обработке стали образуется витая стружка, для удаления которой применяем штанговый транспортер с шипами. Он предназначен для обслуживания группы станков.

Схема уборки стружки от группы станков показана на рис. 7.1. Стружка через приемные окна 4, куда ее сбрасывает уборщик, попадает в групповой транспортер 3, работающий от привода 5. Из группового транспортера стружка перемещается в магистральный транспортер 2, обслуживающий цех полностью.

После этого стружка доставляется в отделение по переработке 1, где происходит ее дробление, очистка от грязи, СОТС и брикетирование.



Рисунок 7.1 Общая схема уборки стружки

1-отделение переработки стружки; 2-магистральный транспортер; 3 групповые транспортеры; 4-приемные окна; 5-приводы

Для перемещения стружки применяем скребковый транспортер, который обслуживает группы станков. В групповой транспортер стружка попадает через люк, в который ее сбрасывает уборщик стружки. Далее стружка попадает на магистральный транспортер, обслуживающий цех в целом. С магистрального транспортера поступает в отделение по переработке стружки. Отделение по переработке устанавливается на несколько цехов. Здесь выполняется дополнительное дробление, очистка стружки от грязи, от СОТС, после очистки брикетируется стружка. Там устанавливается следующее оборудование: вертикальная дробилка, маятниковая стружко- дробилка, используются прямоточные центрифуги. Для холодного брикетирования стружки используют брикетировочные прессы.

Отделение переработки стружки располагается у наружной стены цеха с расчетом вывоза брикетов непосредственно межцеховым или даже внешним транспортом. Лучше всего заглублять отделение ниже уровня пола с тем, чтобы избежать подъема стружки для загрузки в оборудование. В этом случае стружка из бункеров или с транспортеров загружается непосредственно в дробилку, центрифугу и т.д. Цеховое отделение переработки стружки устраивается только в крупных цехах с большим образованием стружки.

Чаще всего устраивается заводской пункт переработки.

8. СИСТЕМА ДОСТАВКИ СОТС

Смазочно-охлаждающие технологические среды (СОТС) применяются для охлаждения, смазки, удаления абразивных частиц и мелкой стружки при резании и оказывают смазывающее, охлаждающее, смывающее и антикоррозионное действия.

В качестве СОТС применяются водные растворы электролитов (вода+ингибитор коррозии), поверхностно-активных веществ; эмульсии (вода+поверхностно-активные вещества+эмульгаторы+масло+ингибитор

коррозии); активированные эмульсии; масляные жидкости (минеральные масла, керосин, растительные масла и т.д.).

Существует 4 системы подачи СОТС к станкам:

1) централизованно-циркуляционная, при которой СОТС подаются непосредственно на станки и возвращаются для регенерации по трубам или стокам;

2) централизованно-групповая, когда СОТС подаются по трубам к группам станков с раздачей через групповые краны без возврата по трубам, возврат осуществляется в ручную, сливается в отдельные емкости и отправляется на транспорте на регенераторы;

3) централизованная, при которой СОТС развозятся по станкам на специально приспособленном транспорте;

4) децентрализованная, при которой раздача и возврат СОТС производятся вручную.

Для доставки СОТС к станкам используем централизованно-групповую схему, особенностью которой является то, что СОТС раздается по трубам к группам станков с раздачей через групповые краны без возврата по трубам. Отработанная СОТС сливается в емкости и на тележках транспортируется в отделение по приготовлению и регенерации смазочно-охлаждающих жидкостей.

Отделение СОТС предназначено для приготовления СОТС, раздачи их по станкам и регенерации. Регенерация СОТС заключается в следующих операциях: для эмульсий - удаление щелочных и кислых мыл, абразива, стружки и верхнего слоя масла путем отстоя, фильтрации, отвода масла и добавление свежего эмульсора; для масел - отстой и фильтрование; для сульфофрезола - отстой, фильтрование, магнитная очистка, нейтрализация. Соответственно оборудование СОТС состоит из емкостей для хранения и раздачи; фильтров, отстойников; установок для приготовления эмульсии и т.д.

Мощность отделения СОТС и потребность в оборудовании (таблица 8.1) рассчитываем по расходу СОТС на 1 станок в год:

Наименование	единица	Парк станков в цехе
Расход СОТС	л/год	2500	2500…7000	7000…10500
Число рабочих	человек	2	3	4

Требования по расположению отделения СОТС на планировке:

1) отделение СОТС обязательно располагается у наружной стены производственного здания;

2) отделение СОТС обязательно выгораживается капитальным стенами;

3) отделение СОТС обязательно должно иметь свой выход за пределами здания.

9. РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОЕКТА

Согласно утвержденному эталону в конце пояснительной записки проекта приводят технико-экономические показатели для оценки технического уровня запроектированного цеха.

Прогрессивность полученных показателей определяют путем сопоставления с проектами аналогичных цехов, данными действующих заводов при реконструкции, разработанными технико-экономическими показателями по ряду отраслей машиностроения лучшими показателями, достигнутыми за рубежом.

Необходимо учитывать, что не всегда возможно делать сопоставление по отдельным цехам ввиду различия в объемах и несоответствия в номенклатуре. Удобнее делать сопоставление в целом по механообра-батывающему производству.

Технико-экономические показатели цеха подразделяются на основные данные, характеризующие его мощность (эти данные извлекаются из отдельных разделов пояснительной записки), и относительные показатели, характеризующие его технико-экономическую эффективность (их получают в результате определения зависимостей между отдельными данными).

В дополнение к общепринятым показателям вводят коэффициент сменности, методика определения которого приводится ниже.

Определение коэффициентов сменности. Коэффициенты сменности являются одними из основных показателей, характеризующих использование основного парка оборудования и рабочих мест, поэтому они включаются в состав технико-экономических показателей проекта. Различают два коэффициента сменности: по оборудованию и по рабочим.

Коэффициент сменности работы оборудования (Ксм) в условиях завода по данным ЦСУ определяются как отношение общего числа станко-смен работы производственного оборудования за сутки к количеству единиц этого оборудования:

Ксм=Тф/n.

Применительно к проектированию механических цехов эту формулу используют следующим образом.

Механические цехи рассчитывают на работу, как правило, в две смены. Однако в некоторых цехах часть оборудования работает в три смены, а станки некоторых типов при недостаточной загрузке -- в одну смену, поэтому число запроектированных станко-смен производственного оборудования за сутки составит.

Tф=n1*1+n2*2+n3*3,

где n1, n2, n3 -- число станков, работающих соответственно в первой, второй и третьей сменах.

При этом должно быть сохранено равенство n=n1+n2+n3 каждый станок учитывается 1 раз.

Таким образом, коэффициент сменности работы оборудования составит:

Ксм=( n1*1+n2*2+n3*3)/n

Эта формула действительна для определения коэффициента сменности оборудования в единичном, серийном и массовом производствах, а также для автоматических линий и при любых видах обслуживания: индивидуальном, бригадном и многостаночном.

Коэффициент сменности при проектировании механических цехов подсчитывают только для основного производственного оборудования, в том числе для переносного.

Для автоматических линий учитывают число единиц основного оборудования, входящего в состав линии.

Для сборочных цехов определяют коэффициент сменности рабочих. Оборудование сборочных цехов, как-то: сверлильные станки, используемые при монтажных и сборочных работах, а также другое оборудование с электрическим приводом в расчетах коэффициента сменности работы оборудования не учитываются.

При двухсменном режиме работы число станко-смен работы единицы оборудования (серийных участков и поточных линий) с коэффициентом загрузки свыше 0,5 принимается равным двум, а с коэффициентом загрузки 0,5 и менее -- равным единице. Коэффициент сменности автоматических линий принимают равным числу смен работы линий в целом (для двухсменного режима коэффициент сменности этих линий равен 2,0). Коэффициент сменности рабочих определяют как отношение общего числа рабочих цеха (производственных и вспомогательных) к числу рабочих, работающих в наиболее усиленную смену. Обычно такой сменой является первая.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Мельников Г. Н., Вороненко В. П. Проектирование механосборочных цехов; Учебник для студентов машиностроит. Специальностей вузов/Под ред. А. М. Дальского - М.: Машиностроение, 1990. - 352 с.: ил.- (Технология автоматизированного машиностроения).

2. Панков Г. В. Проектирование машиностроительных заводов (конспект лекций) - МВССО РСФСР Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе, Уфа, - 1970. - 200 с.: ил.

3. Проектирование машиностроительных заводов. Справочник в 6-ти томах. Под ред. Е. С. Ямпольского. Том 4. Проектирование механических, сборочных цехов, цехов защитных покрытий. Под ред. З. И. Соловья. М., «Машиностроение», 1975.

Размещено на Allbest.ru