Проектирование машиностроительного производства (работа 2)
Министерство образования российской федерации
ТОЛЬЯТТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра "Технология машиностроения"
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА
по дисциплине "Проектирование машиностроительного производства"
Студент: Рожков А.В.
Группа: М-501
Преподаватель: Черемисин А.С.
ТОЛЬЯТТИ, 2005г.
Содержание
Введение
1. Исходные данные для расчетов
2. Определение технологического маршрута обработки детали "Конус ведущий" и штучно калькуляционного времени
3. Расчет действительного фонда времени работы оборудования
4. Рассчитываем количество оборудования по операциям
5. Определение коэффициента загрузки оборудования
6. Определение количества рабочих
7. Определение площади цеха
8. Определяем площадь контрольного отделения
Литература
Введение
На любом машиностроительном предприятии, выпускающем ту или иную продукцию, необходимо рационально использовать производственные площади, энергетические ресурсы и технологическое оборудование, тем самым снижая затраты на производство, что в свою очередь положительно скажется на себестоимости выпускаемой продукции.
Цель данной работы:
приобретение практических навыков по определению основного технологического оборудования на стадии технического проекта и подготовка исходных данных для составления планировки участков механической обработки деталей;
усвоение принципов и требований, которые предъявляются к планировкам участков механических цехов;
приобретение навыков по рациональному распределению площадей и размещению отделений, участков и служб цеха.
1. Исходные данные для расчетов
а. Производственная программа выпуска деталей - 5000 шт.;
б. Число рабочих смен в день: две смены;
в. Чертеж детали "конус ведущий" (см. приложение).
2. Определение технологического маршрута обработки детали "Конус ведущий" и штучно калькуляционного времени
2.1 Выбор и проектирование заготовки.
Для детали типа конуса ведущего в среднесерийном производстве в качестве заготовки целесообразно принять прокат.
Согласно рекомендациям [2] выбираем штамповку на ГКМ и прокат.
Согласно рекомендациям [2] стоимость заготовок, получаемых такими методами, как штамповка и прокат, можно с достаточной для курсового проектирования точностью определить по следующим формулам:
для штамповки
для проката
где C>i> - базовая стоимость 1 т. заготовок (по [2] определяем C>1 >= 373 руб., С>2> = 295 руб.);
К>Т>, К>С>, К>В>, К>М>, К>П> - коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок;
Q - масса заготовки;
q - масса детали;
S>отх> - цена за 1 т. отходов (по табл.2.7 [2] определяем S>отх1> = S>отх2> = 25 руб)
К>Т> = 1 (по [2] для нормальной точности);
К>С> = 0,77 (по табл.2.12 [2] для стали ШХ15 и 1-ой группы сложности);
К>В> = 1,3 (по табл.2.12 [2] для стали ШХ15);
К>М> = 1,77 (по [2] для стали ШХ15); К>П> = 1 (по табл.2.13 [2]);
Определим массу детали, разбивая объем детали на элементарные объемы:
V>1>
=
м3
V>2>
=
м3 V>3> =
м3
V>4>
=
м3 V>5> =
м3
V>6>
=
м3
Тогда V>дет. >= V>5> + V>6> - V>1> - V>2> - V>3> - V>4> = 0,00006849 м3
Зная
плотность стали ШХ15 (
=
7800 кг/м3) находим массу:
q
=
Определим массу штампованной заготовки. Для этого по табл. [4] ориентировочно назначаем припуски на обработку.
для пов.11 (d = 68) 2Z =1,6 мм. для пов.6 (d = 50) 2Z = 1,6 мм.
для пов.1 (d = 64) 2Z = 1,6 мм.
Определим массу заготовки, разбивая ее объем на элементарные объемы:
V>1>
=
м3
V>2>
=
м3
V>3>=
м3
Тогда V>заг. >= V>1> + V>2> + V>3>= 0,0001638 м3
Находим массу заготовки:
Q
=
Определим массу заготовки из проката. Для этого, используя табл.1,2,3 [4] ориентировочно назначаем припуск на обработку.
На диаметр (d = 68) 2Z = 1,6 мм.
На длину (d = 50) 2Z = 1,6 мм.
Определим массу заготовки:
V>заг>
=
м3
Находим массу заготовки:
Q
=
Зная массы детали и заготовок, определим коэффициент использования материала:
Для заготовки из проката
Для штампованной заготовки
Находим стоимость заготовок:
Т. к.
в результате сравнительного экономического
анализа получили, что
,
то в качестве метода получения заготовки
принимаем прокат.
2.2 Выбор маршрутов обработки поверхностей.
Маршрут обработки поверхности - это перечень методов обработки, расположенных в в технологической последовательности.
Таблица 2.1
Маршрут обработки
|
№ опер. |
Наименование операции |
Оборудование (тип, модель) |
Время, мин |
Разряд рабочего |
|
|
То, мин |
Тшт-к, мин |
||||
|
00 |
Заготовительная |
Ножовочный станок 872 |
|
||
|
05 |
Токарная (черновая) 2 установа |
Универсальный токарно- револьверный станок 1Е371 |
1,254 |
1,379 |
3 |
|
10 |
Токарная (чистовая) 2 установа |
Токарно-винторезный станок 1Е61 |
1,15 |
1,265 |
3 |
|
15 |
Сверлильная |
Вертикально-сверлильный станок 2Р135 |
1,5 |
1,65 |
3 |
|
20 |
Внутришлифовальная (чистовая) 2 установа |
Внутришлифовальный станок 3К227А |
1,13 |
0,9 |
3 |
|
25 |
Круглошлифовальная (чистовая) |
Круглошлифовальный станок 3У120А |
0,75 |
1,2 |
3 |
Итого: 6,394 мин
3. Расчет действительного фонда времени работы оборудования
час.
где: Дк - количество календарных дней в году;
Дв - количество выходных дней в году;
Дп - количество праздничных дней в году;
t>см> = 8 час. - продолжительность;
n - количество смен;
К>исп. об. >= 0,95 - коэффициент использования оборудования;
,
час.
4. Рассчитываем количество оборудования по операциям
где: t>шт> - норма времени на единицу продукции;
N>г> - годовой объем выпуска продукции;
К>в. н. >= 1,2 - коэффициент выполнения нормы;
Таблица 4.1
|
S>p05> = 1,379.5000/ (3800.1,2.60) =0,025 |
S>пр> = 1 |
|
S>p>>10> = 1,265.5000/ (3800.1,2.60) =0,023 |
S>пр> = 1 |
|
S>p>>15> = 1,65.5000/ (3800.1,2.60) =0,03 |
S>пр> = 1 |
|
S>p>>20> = 0,9.5000/ (3800.1,2.60) =0,016 |
S>пр> = 1 |
|
S>p>>25> = 1,2.5000/ (3800.1,2.60) =0,022 |
S>пр> = 1 |
|
Всего оборудования |
5 |
Расчет годовой нормы догрузки оборудования
где К>у> = 1.05 - коэффициент ужесточения норм
N>д05> = (1.0,95 - 0,025).3800.60/1,379.1,05 =145654 шт;
N>д10> = (1.0,95 - 0,023).3800.60/1,265.1,05 =159124 шт;
N>д15> = (1.0,95 - 0,03).3800.60/1,65.1,05 =121074 шт;
N>д20> = (1.0,95 - 0,016).3800.60/0,9.1,05 =225346 шт;
N>д25> = (1.0,95 - 0,022).3800.60/1,2.1,05 =167924 шт;
Пересчет количества оборудования по догруженным операциям
Таблица 4.2
|
S>p05> = 1,379. (5000+145654) / (3800.1,2.60) =0,759 |
S>пр> = 1 |
|
S>p>>10> = 1,265. (5000+159124) / (3800.1,2.60) =0,7588 |
S>пр> = 1 |
|
S>p>>15> = 1,65. (5000+121074) / (3800.1,2.60) =0,76 |
S>пр> = 1 |
|
S>p>>20> = 0,9. (5000+225346) / (3800.1,2.60) =0,7577 |
S>пр> = 1 |
|
S>p>>25> = 1,2. (5000+167924) / (3800.1,2.60) =0,758 |
S>пр> = 1 |
|
Всего оборудования |
5 |
5. Определение коэффициента загрузки оборудования
К>з. об.05> = 0,759.100 = 75,9% К>з. об.10> = 0,7588.100 = 75,88%
К>з. об.15> = 0,76.100 = 76% К>з. об20> = 0,7577.100 = 75,77%
К>з. об.25> = 0,758.100 = 75,8%
5.1. Определяем средний коэффициент загрузки оборудования
Полученные данные заносим в таблицу
Таблица 5.1
|
Номер операции |
Наименование операции |
Норма догрузки N>д> |
Количество оборудования |
К>з. об.%> |
|
|
S>p> |
S>np> |
||||
|
05 |
Токарная |
145654 |
0,759 |
1 |
75,9 |
|
10 |
Токарная |
159124 |
0,7588 |
1 |
75,88 |
|
15 |
Сверлильная |
121074 |
0,76 |
1 |
76 |
|
20 |
Внутришлифовальная |
225346 |
0,7577 |
1 |
75,77 |
|
25 |
Круглошлифовальная |
167924 |
0,758 |
1 |
75,8 |
6. Определение количества рабочих
Расчет действительного фонда времени одного рабочего
где: К>пнр. >= 0,9 - коэффициент плановых невыходов на работу.
6.2. Расчет численности основных рабочих
Таблица 6.1
|
Р>осн. >>p>>05> = 1,379. (5000+145654) / (1800.1,2.60) =1,603 |
S>пр> = 2 |
|
Р>осн. >>p>>10>=1,265. (5000+159124) / (1800.1,2.60) =1,602 |
S>пр> = 2 |
|
Р>осн. >>p>>15> = 1,65. (5000+121074) / (1800.1,2.60) =1,605 |
S>пр> = 2 |
|
Р>осн. >>p>>20> = 0,9. (5000+225346) / (1800.1,2.60) =1,6 |
S>пр> = 2 |
|
Р>осн. >>p>>2>>5> = 1,2. (5000+167924) / (1800.1,2.60) =1,601 |
S>пр> = 2 |
|
Всего основных рабочих |
10 |
6.3. Определение количества вспомогательных рабочих
Р>всп> = 0,15. Р>осн. >= 0,15.10 = 1,5 ≈ 2.
6.4. Определение числа контролеров
Р>кон> = 0,25. Р>осн. >= 0,25.10 = 2,5 ≈ 3.
6.5. Определение численности ИТР
ИТР = 0,13. (Р>осн> + Р>всп>) = 0,13. (10+2) = 1,56 ≈ 2.
6.6. Определение численности младшего обслуживающего персонала
МОП = 0,025. (Р>осн> + Р>всп>) =0,025. (10+3) = 0,325 ≈ 1.
7. Определение площади цеха
Определение метода удаления стружки с участка.
Принимаем для данного участка "Систему М" удаления стружки, которая подразумевает механизированную уборку с использованием ручного труда, малой механизации и колесного транспорта, доставляющего стружку в контейнерах в отделение переработки. Оборудование расставлено по группам и в соответствии с нормами расположения станков в зданиях.
Стружка удаляется скребковым конвейером под полом. Для инструмента предусмотрены инструментальные ящики. Для улучшения условий труда на участке предусмотрено место для отдыха, место для питьевого аппарата. Для доставки контейнеров с заготовками и деталями по периметру участка расположена дорога для автопогрузчиков с односторонним движением. В соответствии с нормами, ширина проездов составляет 2500 мм. Подвод сжатого воздуха от общезаводской централизованной системы. В качестве средств пожарной безопасности предусмотрен пожарный щит, ящик с песком.
Определяем предварительную площадь участка из расчета μ = 25 м2 на один станок F>пр. >= 5.25 = 125 м2.
Параметры станков на операциях
Таблица 7.1
|
Название операции, станок |
Габариты станка, мм |
Площадь по габаритам станка, м2 |
Удельная площадь, м2 |
|
Токарная 1Е371 |
3320 х 1530 |
5,1 |
25 |
|
Токарная 1Е61 |
3320 х 1565 |
5,2 |
25 |
|
Сверлильная 6Р135 |
1240 х 810 |
1 |
25 |
|
Внутришлифовальная 3К227А |
2815 х 1775 |
5 |
25 |
|
Круглошлифовальная 3У120А |
1600 х 1670 |
2,7 |
25 |
|
Итого |
19 |
125 |
Определение площади цехового склада материалов и заготовок
где:
Q = 500 т - масса материала и заготовок; t = 6 дней - принятая норма запаса заготовок; q = 10 кН/м2 - средняя допускаемая нагрузка на 1 м2 полезной площади пола; К>и> = 0,3 - коэффициент использования площади складирования; Ф = 250 - число рабочих дней в году;
Определение площади заточного отделения: S>з> = 0,03. S>пр> = 0,03.5 = 0,15 ≈ 1. Площадь заточного отделения
F>з> = S>з>. μ = 1.25 = 25 м2
8. Определяем площадь контрольного отделения
Площадь контрольных помещений составляет 3…5% от площади, занятой производственным оборудованием
F>к. о. >= 0,04. F>пр >= 0,04.125 = 5 м2
Определение площади цеховой ремонтной базы
F>м> = 1,3. μ. S>м> = 1,3.25.2 = 65 м2,
где S>м> = 2 - количество основных станков ремонтной базы по отношению к количеству обслуживаемого оборудования.
Отделение для переработки стружки
Площадь для переработки стружки составляет 2…4% от площади занятой производственным оборудованием цеха.
F>пстр> = 0,02. F>пр >= 0,02.125 = 2,5 м2
Определение площади термического отделения
F>тер. >= 0,2. Q/g = 0,2.500/2,3 = 43,5, м2
где g =2,3 т/м2 - норма съема продукции с 1м2 термического отделения.
7.8. Определение площади занимаемой магистральными поездами
F>м> = 0,06. F>пр >= 0,06.125 = 7,5 м2
Площадь под проходы
Принимаем 30% от площади станков
S>прох> = 125.0,3 = 37,5 м2
Площадь для места мастера
Принимаем 9 м2
Площадь места отдыха
Принимаем 9 м2
Определение общей площади для размещения участка
F>общ. >= 125+40+25+5+65+2,5+43,5+7,5+37,5+9+9= 369 м2
Для данного участка используем сетку колон 18×12 м.
Оборудование расставлено по группам, в соответствии с нормативами расположения станков в зданиях.
Стружка удаляется механизировано с использованием ручного труда. Поэтому между оборудованием предусматривают проходы, достаточные для удаления стружки.
Для перемещения контейнеров используются вильчатые погрузчики, поэтому ширину магистральных проездов принимаем 4 м.
Литература
"Основы проектирования машиностроительных заводов" Егоров М.Е. Изд.6-е, переработанное, "Высшая школа", 1969 г.
"Основы проектирования машиностроительных заводов" Мамаев В.С., Осипов Е.Г., "Машиностроение", 1974 г.
Методические указания к организационно-экономическому обоснованию дипломных проектов с развитой технологической частью (проект цеха, участка), сост. Мурахтанова Н.М., Тольятти 1982 г.
Методические указания по курсу "Проектирование механосборочных цехов", сост. Черемисин А.С., Тольятти, 1990г.