Дипломная (вкр): Модернизация конструкции четырехвалковой листогибочной машины для производства труб и обечаек большого диаметра

5. Проектирование механического участка для обработки детали типа «крышка подшипника»

.1 Определение типа и формы организации производства

В зависимости от размера производственной программы, характера продукции (массы, размеров и т.д.), а также технических и экономических условий осуществления производственного процесса различают три типа производства: единичное (индивидуальное), серийное и массовое.

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

Кзо =                                   (5.1)

где: Чоп - число технологических операций, подлежащих выполнению цехом или участком;

Спр - число рабочих мест, выполняющих эти операции.

Согласно ГОСТ 14.004 - 83:

для массового производства коэффициент Кзо = 1;

для крупносерийного 1 ≤ Кзо ≤ 10;

для среднесерийного 10 ≤ Кзо ≤ 20;

для мелкосерийного 20 ≤ Кзо ≤ 40.

Далее необходима проверка принятых решений после определения количества основного оборудования. В данном курсовом проекте мы проектируем машиностроительный участок мелкосерийного производства.

После определения типа производства устанавливают форму его организации. Форма организации производства может быть поточной и не поточной. Далее она будет определять способ расположения оборудования и рабочих мест, схему движения обрабатываемых объектов и т.д.

Для мелко и среднесерийного производства принимается не поточная форма организации.

Для серийного производства количество деталей в партии запуска определяется упрощенным способом:

(5.2)

где: D - количество деталей по годовой программе с запасными частями, шт.;

t - число дней, на которые необходимо иметь страховочный запас деталей для бесперебойной работы (сборки). Нормальным считается:

- для крупных деталей (св. 20 кг) - на 2 - 3 дня;

- для мелких 5 - 10 дней.

Ф - число рабочих дней в году, 250 - 260.

Полученное количество деталей округляется до большего.

5.2 Определение годовой производственной программы

Проектирование по приведенной программе также предусматривает наличие разработанных технологических процессов, но только для деталей - представителей групп, объединенных по признаку конструктивного или технологического сходства. В этом случае, все подлежащие изготовлению изделия приводятся к нескольким типовым, являющимся наиболее характерными для каждой группы. Проектирование по приведенной программе характерно для цехов мелко и среднесерийного производства.

Для определения приведенной программы все изделия разбивают на группы по конструктивным или технологическим признакам. Группа представляется одним типовым изделием - представителем, к которому предъявляются следующие требования:

- число изделий - представителей должно быть преобладающим в годовой программе:

- их общая трудоемкость должна составлять значительную часть от общей трудоемкости данной группы.

Расчет приведенной программы заключается в определении условного объема выпуска деталей - представителей. Вместо всей номенклатуры деталей, входящих в группу.

Для каждого наименования деталей расчет производится по формуле:

(5.3)

где:- заданный объем выпуска деталей i - го наименования;пр i - коэффициент приведения деталей i - го наименования, характеризующий трудоемкость данной детали по сравнению с деталью - представителем:

(5.4)

K1 - коэффициент приведения по массе; для геометрически подобных деталей.

(5.5)

- масса приводимой детали, кг;пр - масса детали - представителя, кг;- коэффициент приведения по серийности:

(5.6)

пр и Ni - программа выпуска соответственно детали - представителя и приводимой детали;

α - показатель степени, равный 0,15 для объектов легкого и среднего машиностроения и 0,2 для объектов тяжелого машиностроения;

Исходя из материалов, имеющихся в распоряжении студента и руководителя производственную программу цеха (фонд производственного времени цеха) можно задать в нормо-часах. Трудоемкость (станкоемкость) одного производственного участка на основании данных производственной деятельности машиностроительных предприятий может составлять 25000 ÷ 50000 станко-ч., а трудоемкость цеха - от 250000 до 750000 станко-час. При курсовом проектировании и работе над ВКР программа цеха должна соответствовать малому цеху (100 ÷ 150 единиц основного оборудования), т.е. составлять 400000 ÷ 550000 нормо-час.

Так как годовая производственная программа точно не установлена, то основываясь на производственном опыте проектирования механического цеха и участков мелкосерийного производства, принимаем годовую программу проектируемого участка 100000 нормо-час.

5.3 Выбор формы специализации участка

При подетальной специализации на участках изготавливают детали сходной конструкции, независимо от того, к какому узлу они принадлежат. Основное оборудование располагается по ходу технологического процесса на участках, которые получают название по виду производимой продукции. Подетальная специализация характерна для средне и крупносерийного производства.

Технологическая форма специализации чаще всего используется в единичном, мелко - среднесерийном производстве. При этом участки специализируют по типам оборудования. Последовательность расположения таких участков однородных станков на площади цеха определяется последовательностью обработки большинства типовых деталей. Основное достоинство технологической специализации - большая гибкость производства при освоении новых изделий и большие возможности регулирования загрузки оборудования. Технологическая специализация цехов и участков применяется, главным образом, или для деталей, технологический процесс изготовления состоит из одной-двух операций, или для сосредоточения однотипных сложных в наладке операций (например, операции обработки зубьев зубчатых колес). В данном проекте принимаем подетальную форму специализации участка.

5.4 Определение количества основного оборудования механического участка

Состав основного оборудования механического цеха устанавливается на основе технологического процесса изготовления детали - представителя (представителей). В данном проекте деталь-представитель «крышка».

Технологический процесс изготовления данной детали представлен в таблице 5.1.

Работа выполняется в несколько этапов.

. Рассчитывается общее количество основного технологического оборудования участка:

(5.7)

где:

Тпр - заданная годовая программа участка в нормо-ч, (100000).

Фд - действительный годовой фонд времени работы единицы оборудования в часах

Таблица 5.1 - Технологический процесс изготовления детали «крышка»

Для разных видов оборудования этот фонд может составлять:

- для двухсменного режима работы 3800 ÷ 4015 часов (4000),

для односменного - 1900 ÷ 2010 часов.

. Распределяется по операциям оборудование участка изготовления детали - представителя (представителей), технологический процесс которой разработан.

Для этого составляем расчетную таблицу 5.2.

Распределение производится пропорционально трудоемкости выполнения операций, то есть штучно - калькуляционному времени, затрачиваемому на выполнение каждой операции.

Штучно - калькуляционное время, суммированное по всем операциям:

(5.8)

где: Nпр - количество операций технологического процесса.

Таблица 5.2 - Распределение по операциям оборудования участка изготовления «крышка»

Далее подсчитывается число нормо-часов заданной годовой программы участка, приходящейся на одну минуту суммарного штучно - калькуляционного времени:

(5.9)

Затем для каждой операции технологического процесса определяется часть годовой производственной программы, приходящаяся на оборудование, выполняющее эту операцию:

Например, для токарной с ЧПУ:

(5.10)

Расчетное количество оборудования (с точностью до сотых долей), необходимого для выполнения каждой операции:

Например, для токарной с ЧПУ:

(5.11)

3. Для участка изготовления детали - представителя составляется ведомость оборудования, таблица 5.3.

Суммарные расчетные значения ∑Ср для каждой модели округляются до большего целого - принятого количества Спр.

Определяется коэффициент загрузки оборудования каждого вида:

Для токарной с ЧПУ:

(5.12)

Полученное значение принимается как средний коэффициент загрузки по участку.

Таблица 5.3 - Ведомость оборудования производственного участка

После суммирования расчетного ∑Ср.общ и принятого Спр количества оборудования по участку определяется средний коэффициент загрузки:

(5.13)

4. Пересчитывается общее количество производственного оборудования участка.

Общее количество оборудования цеха, полученное в п.1 пересчитывается с учетом среднего коэффициента загрузки. Ранее расчет Спр.ц был выполнен исходя из 100 % загрузки оборудования. Зная фактическую загрузку оборудования, его потребное количество можно скорректировать следующим образом:

(5.14)

5.5 Определяется состав и количество оборудования каждого типоразмера, для проектируемого механического участка

Результаты представлены в таблице 5.4.

Таблица 5.4 - Ведомость производственного оборудования участка по изготовлению детали «крышка»

5.5 Определение состава и количества производственных рабочих механического участка

На данном механическом участке к работникам основного производства относятся: токари, фрезеровщики, шлифовщики.

Число производственных рабочих определяется для каждого вида оборудования по формуле:

(5.15)

где Тст.ч - суммарная станкоемкость изготовления деталей на данном типе оборудования на участке (в цехе);

Фд.р. - действительный (эффективный) годовой фонд времени рабочего, ч (при проектировании можно задать в пределах 1630 ÷ 1830 ч);

Км - коэффициент многостаночного обслуживания, т.е. среднее количество станков, обслуживаемых одним рабочим.

Коэффициент многостаночного обслуживания принимается равным 1 для всех видов универсальных станков. Для автоматизированного оборудования рассчитывается по формуле:

(5.16)

где tо, tв - составляющие штучного времени, мин;пер - время на переходы рабочего между станками; при расчетах можно принять 0,5 мин.

При детальных расчетах численность производственных рабочих рассчитывается по принятому количеству единиц оборудования.

(5.17)

где Фд - действительный годовой фонд времени работы единицы оборудования, ч; 4000

Спр - принятое количество единиц оборудования данной модели;