Материал: Методические указания к выполнению практической работы по дисциплине «Проектирование машиностроительного производства» для бакалавров. Кириллов О.Н., Сай В.А

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический

университет»

Кафедра технология машиностроения

91-2013

Методические указания

к выполнению практической работы по дисциплине

«Проектирование машиностроительного производства»

для бакалавров направления подготовки 151900

«Конструкторско-технологическое обеспечение

машиностроительных производств»

(профиль «Технология машиностроения»)

очной и заочной форм обучения

Воронеж 2013

Составители: д-р техн. наук О.Н. Кириллов,

канд. техн. наук В.А. Сай

УДК 621.757.006.3.001.66 (075.8)

Методические указания к выполнению практических работ по дисциплине «Проектирование машиностроительных предприятий» для бакалавров направления подготовки 151900 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» (профиль «Технология машиностроения») очной и заочной форм обучения / «Воронежский государственный технический университет» ФГБОУ ВПО; сост. О.Н. Кириллов, В.А. Сай. Воронеж, 2013. 46 с.

В методических указаниях изложены требования, рекомендации, основные и справочные материалы по выполнению практической работы по дисциплине «Проектирование машиностроительного производства». Методические указания будут полезны бакалаврам при выполнении дипломного проекта.

Предназначены для студентов 4,5 курсов.

Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MSWord 2007 и содержатся в файле «ПМП практикум.docx».

Табл. 11. Ил. 1. Библиогр.: 9 назв.

Рецензент д-р техн. наук, доц. А.В. Кузовкин

Ответственный за выпуск зав. кафедрой профессор

А.И. Болдырев

Издается по решению редакционно-издательского совета

Воронежского государственного технического университета

© ФГБОУ ВПО «Воронежский

государственный технический

университет», 2013

ВВЕДЕНИЕ

Проектирование является первым и основным этапом капитального строительства, обеспечивающим создание новых и реконструкцию действующих механических, электрохимикофизических и других цехов и участков.

Основной целью практической работы является закреп­ление и углубление знаний, полученных студентами во время лекционных занятий и производственных практик, а также приобретение практических навыков в работе со справочной литературой и стандартами.

При выполнении практической работы значительное внимание уделяется логическому обоснованию технологиче­ской последовательности производственного процесса с со­блюдением принципов рациональной компоновки и планиров­ки участка цеха, что является основой разработки экономич­ных проектов участков (цехов), обеспечивающих выпуск вы­сококачественной продукции при благоприятных условиях труда.

Данное методическое руководство содержит материалы по выполнению практической работы, включающие общую теоретическую часть, методики выполнения теоретической и графической частей работы.

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ЦЕХОВ (УЧАСТКОВ)

Состав цеха (участка) и методы определения количества основного оборудования и его рациональная расстановка бе­рется из отчета по конструкторско-технологической практике для базового варианта технологического процесса.

Определение станкоёмкости механической обработки, расчет количества оборудования по заданной программе, ко­эффициент загрузки оборудования производится по источни­кам [5,6,8,9].

1. Состав механического цеха

В состав механического цеха входят производственные отделения, участки, линии, вспомогательные и администра­тивно-бытовые службы

Производственные подразделения механического цеха предназначены для размещения оборудования и рабочих мест согласно технологическим процессам обработки деталей или по однотипности выполняемых операций

Состав их зависит от типа и организации производства. Механические цехи завода серийного и единичного произ­водств специализируются на выпуске определенных деталей, связанных общностью массы и габаритов или технологических процессов обработки. В таких цехах обработка деталей произ­водится на подетально-групповых участках.

В условиях крупносерийного и массового поточного про­изводств в цехах изготовляются все детали определенной сбо­рочной единицы или машины. В составе таких цехов имеются механические и сборочные отделения, детали с поточных ста­ночных линий поступают непосредственно на узловую сборку.

Вспомогательные службы механического цеха включают:

инструментальное хозяйство, в состав которого входят инструментально-раздаточная кладовая (ИРК), кладовая приспособлений, оснастки и абразивов, заточное отделение, мас­терская по ремонту приспособлений;

ремонтное хозяйство - цеховая ремонтная база (РБ), кладовая запасных частей;

складское хозяйство — склады и кладовые металла и за­готовок, загрузочные площадки, склады межоперационного хранения деталей, готовых деталей, а также кладовые вспомо­гательных материалов;

эмульсионное хозяйство - помещения для приготовле­ния различных охлаждающих жидкостей и системы их раздачи на рабочие места;

склады масел и система раздачи масел на рабочие места и возврата их на регенерацию;

цеховая система сбора и транспортировки стружки с от­делением переработки стружки;

цеховой контроль с постами промежуточного, оконча­тельного контроля и контрольным отделением.

В небольших цехах эмульсионное и масляное хозяйства входят в состав ремонтного.

В зависимости от принятой схемы организации произ­водства и мощности цеха некоторые отделения вспомогатель­ных служб могут быть объединены или исключены из состава цеха за счет кооперации вспомогательного хозяйства с други­ми цехами

Если несколько цехов располагаются в одном корпусе, вспомогательные службы входят в состав наиболее крупного цеха и обслуживают весь корпус или организуется самостоя­тельное общекорпусное вспомогательное отделение.

1.2. Определение типа производства

Тип производства устанавливается по участку с помощью коэффициента закрепления операций, который рассчитывается по формуле [7]:

где К_opi - число операций, выполняемых на i-м рабочем месте с учетом условной дозагрузки;

К_рм - количество рабочих мест.

По полученному значению коэффициента операций К с учетом массы деталей и объема выпуска определяют по табли­це 3.1 [6]. В соответствии с ГОСТ 3.1108-74 коэффициент за­крепления операций составляет: для мелкосерийного произ­водства - свыше 20 до 40 включительно; для среднесерийного - свыше 10 до 2о включительно; для крупносерийного - свыше 1 до 10 включительно; для крупносерийного - свыше 1 до 10 включительно. Кроме этого, исходя из заданной производст­венной программы и характера обработки деталей тип произ­водства выбирают исходя из рекомендаций, представленных в таблице 1 [4].

Таблица 1

Характеристика типов производства

1.3. Расчет количества основного оборудования

по станкоемкости механической обработки

Станкоемкость механической обработки определяется техническим нормированием операций технологических про­цессов изготовления деталей. Этот метод расчета применяется при проектировании по точной программе для цехов массового и серийного производств [3].

Алгоритм расчета количества технологического оборудо­вания установлен ГОСТом 14.314-74.

Потребное количество станков данного типа для непо­точного производства определяется по формуле

где

- штучно-калькуляционное время выполнения j-ои операции изготовления i - ой детали, станко-мин.; N_t – годовая программа выпуска i - ых деталей; п - число разных деталей, об­рабатываемых на станках данного типа; m - число операций обработки i - ой детали на станках данного типоразмера;

- эффективный фонд времени работы станка, для ме­таллорежущих станков, имеющих массу не более 10 т рабо­тающих в две смены, из работы [7, табл. 2.1] имеем F_Д = 4060 часов, а для металлорежущих станков массой от 10 до 100 т и работающих в две смены F_a = 3985 часов.

Полученное расчетное значение С_р округляется до ближайшего большего числа станков С_ПР, и определяется коэффициент загрузки оборудования:

Средние значения коэффициентов загрузки оборудования К_заг, по цеху единичного и мелкосерийного производств при­нимают 0,8 - 0,9; серийного - 0,75 - 0,85; крупносерийного и массового - 0,65-0,75.

Полученный коэффициент загрузки станков данного ти­поразмера не должен превышать допустимого значения (из ра­боты [7 табл. 3.4] К_заг < 0,95). В тех случаях, когда получен­ный коэффициент загрузки превышает допустимое значение, необходимо ввести в расчет коэффициент использования К_и, учитывающий возможные наложенные потери времени. В этом случае потребное число станков (шт.) будет

Определяется общее число станков на участке:

1.4. Расчет количества производственных

и вспомогательных рабочих

Количество рабочихn - станочников определяется расчетом по станкоемкости или по количеству станков, принятому в проекте. Количество остальных рабочих определяется в про­центном отношении к установленному числу рабочих-станочников [3]

где R - расчетное число рабочих-станочников данной профессии; T_s - годовая станкоемкость работ для данного типа оборудования, ч; F_r - действительный годовой фонд времени рабочего, ч; к_м - коэффициент многостаночности, т.е. количество станков, на которых может одновременно работать один рабочий, для универсальных токарных, фрезерных и др. станков к_м =1 [9]. Средние значения коэффициентов загрузки оборудования К_заг по цеху единичного и мелкосерийного про­изводств принимают 0,8 - 0,9; серийного - 0,75 - 0,85; крупносе­рийного и массового - 0,65 - 0,75.

По количеству станков число рабочих-станочников определяется:

где S - количество станков данного вида, принятых в проекте; Рд - действительный годовой фонд времени работы оборудо­вания; К_заг - коэффициент загрузки станков.

Средние значения коэффициентов загрузки оборудования К_заг по цеху единичного и мелкосерийного производств при­нимают 0,8 - 0,9;серийного - 0,75-0,85; крупносерийного и массового -0,65-0,75.

1.5. Расчет площади складов заготовок и готовых

деталей на участке цеха

Основной задачей цеховых складов является обеспечение нормального хода производства. В комплекс цеховых складов входят склады участков заготовок и готовых деталей.

В единичном и серийном производствах цеховой склад заготовок и полуфабрикатов размещают в начале пролетов в соответствии с обрабатываемыми деталями. Для хранения крупных заготовок склады располагают на специальных от­крытых или закрытых эстакадах для хранения 2-3 - дневного запаса заготовок.

Хранение штучных грузов (отливок, поковок, деталей и т.д.) должно производиться в унифицированной таре, которая позволяет использовать механизированные погрузочно - разгрузочные, транспортирующие устройства и многоярусное хранение в штабелях или на стеллажах.

Запас материалов и заготовок в цеховом складе должен быть невелик, так как назначением его является только обеспе­чивать регулярное снабжением цеха (участка) материалами за­готовками для бесперебойной работы станков. Это требование обосновывается двумя соображениями:

1. - цехи (участки) не должны создавать излишнего запаса материалов, чтобы не замедлять их оборачиваемость;

2. - хранение большего запаса материалов отнимает из­ лишнюю производственную площадь, что нецелесообразно.

Поэтому при расчете потребной площади склада реко­мендуется принимать запасы сортового металла и заготовок, указанные в таблице 2 [9].

Площадь для хранения заготовок на стеллажах можно оп­ределить путем расположения необходимых для этого стелла­жей.

Надо предварительно выбрать размеры гнезд стеллажей, количество этих гнезд, число ярусов в стеллаже.

Таблица 2

Нормы запаса на цеховых сладах материалов и заготовок