Основы проектирования участков и цехов

   Министерство  образования и  науки Украины

   Донбасский  государственный  технический университет

   Кафедра: технологии и организации  машиностроительного  производства 
 
 
 
 
 
 
 

   Семестровое задание

   По  дисциплине: «Основы  проектирования участков и цехов» 
 
 
 
 

Выполнил:

Проверила: Желтобрюхова О. Е. 
 
 
 
 
 
 

   Алчевск 2009 
Содержание

     Введение           3

     1 Определение метода производства      4

     2 Расчёт потребного количества оборудования    6

     3 Определение типа производства      9

     4 Проектирование станочного отделения    11

     4.1  Выбор специализации участка

     4.2  Выбор метода расположения оборудования

     4.3  Выбор способа ориентации станков относительно продольного проезда

     4.4 Выбор расстояний между станками

     4.5 Ширина продольного проезда

     4.6 Площадь станочного отделения механического цеха

     4.7 Установка оборудования при монтаже

     5 Выбор и обоснование транспорта

     6 Проектирование системы уборки стружки

     7 Проектирование вспомогательных отделений

     7.1 Проектирование складской системы

     7.2 Проектирование ремонтной базы

     7.3 Проектирование заточного отделения

     7.4 Проектирование контрольного отделения

     7.5 Проектирование отделения СОЖ

     7.6 Проектирование инструментально – раздаточной кладовой

     8 Выбор и обоснование основных характеристик производственного здания

     8.1 Тип здания

     8.2 Габариты

     8.3 Сетка колонн

     8.4 Высота пролёта

     9 Определение потребного количества оборудования в условиях мелкосерийного производства

   Введение

     Исходные  данные для проектирования линии  механической обработки детали 03 –«Вилка» (рисунок 1.1). Маршрут механической обработки детали представлен в таблице 1. 

     Таблица 1 – Маршрутный технологический процесс обработки детали 03 «Вилка»

Номер операции	Наименование операции	Оборудование	tшт, мин.	tма, мин	tрас, мин.
005	Фрезерная	6Т82Г	3,8	2,5	1,2
010	Фрезерная	6Т82Г	3,0	1,7	0,7
015	Сверлильная	2Г175	2,9	1,7	1,1
020	Токарная	1Н713	3,7	2,2	1,3
025	Шлицефрезерная	53А20	13,4	12,0
030	Моечная	Машина моечная
035	Контрольная	Стол контрольный

 

     Материал  детали – сталь 40Х.

     Масса заготовки - 8,5 кг.

     Масса детали – 6,0 кг.

     Программа выпуска: 100000 деталей в год.

     Время перехода рабочего от станка к станку при многостаночном обслуживании t_пер=0,15мин. 

     

     Рисунок 1.1 – Эскиз детали 03 - «Вилка».

 

    1 Определение метода производства 

     Определим минимальную экономически целесообразную программу выпуска изделий для организации поточного производства по формуле: 

   

 

где F_эф – эффективный фонд времени работы оборудования, принимаем F_эф=4015 часов; 
η_зср – средний коэффициент загрузки оборудования, принимаем η_зср=0.65 
t_шт.ср – штучное среднее время изготовления детали по основным механическим операциям, определяется по формуле: 

   

 

где t_штi – время выполнения механической операции 
n – количество механических операций.

     Подставив в формулы известные величины, получим: 

   

 

   

 

     Сравним N_min с заданной программой: 

   

 

     Так как N_з> N_min принимаем поточную форму производства. 

     Характерные признаки организации поточного  производства: расчленение процесса изготовления продукции на ряд составных частей, на более или менее простые операции и закрепление их за отдельными рабочими местами (станками) или за группой одинаковых рабочих мест; повторение одних и тех же процессов на каждом рабочем месте; оснащение рабочих мест поточной линии специальным оборудованием, инструментом, приспособлениями, обеспечивающими высокопроизводительное выполнение закрепленных операций; транспортная направленность, регламентирующая все производство во времени и в пространстве; высокая степень механизации и автоматизации процессов производства; непрерывно повторяющееся единообразие всех производственных факторов качества и форм материалов, инструментов и приспособлений; равномерность выпуска продукции на основе единого расчетного такта поточной линии; одновременное выполнение всех составных частей процесса.

     Синхронизация, выравнивание длительности всех операций необходима для того, чтобы каждое предыдущее рабочее место потока непрерывно давало работу каждому последующему рабочему месту без пролеживания предметов труда и простоев оборудования.

 

     

   2 Расчет потребного количества оборудования 

     В поточном производстве потребное количество станков рассчитывается для каждой операции по формуле: 

   

 

где t_штi – штучное время выполнения операции, мин., 
t_в – такт выпуска, мин., определяется по формуле: 

   

 

где F_эф – эффективный фонд времени работы оборудования, принимаем F_эф=4015 часов; 
N_з – заданная программа выпуска детали «Вилка», N_з=100000 штук.

     Подставив в формулы известные и ранее  найденные величины, получим: 

   

 

     Приведём  расчётное число станков C_р для каждой операции к принятому, округлив расчётное значение до ближайшего большего C_пр и найдём коэффициент загрузки по операциям: 

   

 

     Рассчитаем  средний коэффициент загрузки оборудования на участке: 

   

 

     Результаты  расчётов сведём в таблицу 2.1 

     Таблица 2.1 – Оборудование участка

№ операции	Наименование  операции	tшт., мин	Cр	Cпр	ηз	Модель станка
005	Фрезерная	3.8	1.577	2	0.7885	6Т82Г
010	Фрезерная	3.0	1.245	2	0.6227	6Т82Г
015	Сверлильная	2.9	1.204	2	0.6019	2Г175
020	Токарная	3.7	1.536	2	0.7679	1Н713
025	Шлицефрезерная	13.4	5.563	6	0.9271	53А20

 

     Зная  количество станков каждой модели, найдём средний коэффициент загрузки оборудования на участке: 

   

 

     Построим  график загрузки оборудования и обозначим на графике средний коэффициент загрузки оборудования η_зср (рисунок 2.1). Он позволяет наглядно продемонстрировать загрузку каждой единицы оборудования на участке и в цеху в целом: 
 
 
 
 
 
 

     Рисунок 2.1 – График загрузки оборудования на участке

 

     

   3 Определение типа  производства 

     Рассчитаем  коэффициент серийности (коэффициент  закрепления операций) по формуле: 

   

 

где n_до – число деталь – операций закреплённых за цехом в течении 1 месяца, принимаем n_до=5 деталь – операций; 
C_пр – принятое число станков на участке, C_пр=14 станков; подставив в формулу найденные величины, получим: 

   

 

     K_сер показывает количество операций, закреплённых в среднем, за одним рабочим местом, уровень специализации рабочих мест.

     Так как K_сер <1 то принимаем массовый тип производства. Массовое производство отличается наибольшей специализацией и характеризуется изготовлением ограниченной номенклатуры деталей в больших количествах. Цехи массового производства оснащаются наиболее совершенным оборудованием, позволяющим почти полностью автоматизировать изготовление деталей. Большое распространение получили здесь автоматические поточные линии.

     Технологические процессы механической обработки разрабатываются  более тщательно, по переходам. За каждым станком закрепляется относительно небольшое количество операций, что  обеспечивает наиболее полную загрузку рабочих мест. Оборудование располагается цепочкой по ходу технологического процесса отдельных деталей. Рабочие специализируются на выполнении небольшого количества операций. Детали с операции на операцию передаются поштучно. В условиях массового производства возрастает значение организации межоперационной транспортировки, технического обслуживания рабочих мест. Постоянный контроль за состоянием режущего инструмента, приспособлений, оборудования - одно из условий обеспечения непрерывности процесса производства, без которого неизбежно нарушается ритмичность работы на участках и в цехах. Необходимость поддержания заданного ритма во всех звеньях производства становится отличительной особенностью организации процессов при массовом производстве.