Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Проектирование и модернизация цеха

КурсоваяПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

В серийном производстве, в зависимости от количества изделий в серии, их характера и трудоемкости их изготовления, частоты повторяемости серий в течении года различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное. Местные подъемники Данными подъемными устройствами оснащен участок сборки. Определяем их количество, из расчета, что один подъемник обслуживает 2 сборочных стенда — 13/2=6,5 шт… Читать ещё >

Проектирование и модернизация цеха (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Исходные данные для проектирования

1 Обоснование типа производства и его краткая характеристика

2 Определение количества станкочасов на годовую программу выпуска

3 Определение необходимого количества станочного оборудования

4 Определение основного технологического маршрута обработки деталей на специализированных участках

5 Расчет нормочасов сборки изделий на годовую программу выпуска

6 Определение общей численности рабочего состава цеха

6.1 Определение количества основных производственных рабочих

6.2 Определение численности вспомогательных рабочих

6.3 Определение численности работников ИТР

6.4 Определение численности счетно-конторского персонала

6.5 Определение численности младшего обслуживающего персонала

7 Определение общей площади сборочного участка

8 Определение площадей основных и вспомогательных площадей цеха

8.1 Площадь заточного отделения

8.2 Площадь отделения ремонта инструмента и оснастки

8.3 Площадь инструментально — раздаточной кладовой

8.4 Площадь ремонтного отделения

8.5 Площадь отделения энергетики

8.6 Площадь складских отделений цеха

8.7 Площадь отделения смазочно-охлаждающей жидкости

8.8 Площадь склада масел

8.9 Площадь отделения сбора и переработки стружки

8.10 Площадь межоперационных складов

8.11 Площадь контрольного отделения

8.12 Площадь под магистральные проезды

9 Составление ведомостей площадей цеха

10 Выбор грузоподъемного оборудования

Исходные данные для проектирования

— Тип станка — консольно-фрезерный

— Количество типоразмеров — 7 шт

— Модель станка представителя — 6М11

— Годовая программа выпуска — 60 шт.

— Станкоемкость одного изделия — 2900ч

— Масса изделия — 2,1 т. (средний)

1. Обоснование типа производства и его краткая характеристика

В зависимости от годовой программы выпуска (60 шт) и массы станка представителя (2,1 т) можно сделать вывод, что данное производство является среднесерийным [1, с 56].

Серийным называется такое производство, при котором изготовление изделий производится партиями или сериями, состоящими из одноименных, однотипных по конструкции и одинаковых по размерам изделий.

Понятие партия относится к количеству деталей, а понятие серия — к количеству машин, запускаемых в производство одновременно.

В серийном производстве, в зависимости от количества изделий в серии, их характера и трудоемкости их изготовления, частоты повторяемости серий в течении года различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное.

Серийное производство занимает промежуточное положение между единичным и массовым производством. К его характерным отличиям можно отнести следующее:

Станки: универсальные, специализированные, специальные, автоматизированные и агрегатные.

Станочное оборудование должно быть специализировано в такой мере, чтобы был возможен переход от одной серии машин к другой.

Станочные приспособления: универсальные и сборные, для точной установки заготовок без выверки.

Контрольно-измерительные средства: калибры и контрольно-измерительные приспособления.

Режущий инструмент: специальный и специализированный, сборный режущий инструмент со сменными режущими пластинами.

Технологический процесс: преимущественно дифференцирован.

Квалификация рабочих: средняя.

Серийное производство является наиболее распространенным видом производства в машиностроении. Одними из такого вида производства являются: производство подшипников, прокатного и шахтного оборудования, станкостроение и др.

2. Определение количества станкочасов на годовую программу выпуска

где =2900ч — станкоемкость одного изделия

N=60 — годовая программа выпуска

3. Определение необходимого количества станочного оборудования

где = 4015ч — годовой фонд времени при двухсменном режиме работы.

Принимаем шт.

Общий состав оборудования по [1, табл. 12а, с.147] приведен в таблице 3.1

Таблица 3.1 — Общий состав оборудования

Станки

Завод консольно-фрезерных станков

% от общего количества

количество, шт.

принятое количество, шт

из них % автоматов, полуавтоматов, станков с ЧПУ, специальных

количество, шт.

принятое количество, шт.

Токарно-винторезные

14,5

6,38

6,2

2,73

Токарно-карусельные

2,6

1,14

;

;

Токарно-револьверные

4,6

2,02

0,8

0,4

Токарные автоматы и полуавтоматы

3,5

1,54

;

;

Расточные

8,7

3,8

3,5

1,54

Сверлильные

13,3

5,85

4,3

1,9

Агрегатно-расточные и агрегатно-сверлильные

2,9

1,28

0,7

0,3

Строгальные и долбежные

0,88

;

;

Протяжные

1,6

0,7

;

;

Фрезерные

19,0

8,4

8,3

3,7

Зубообрабатывающие

6,6

2,9

1,6

0,7

Шлифовальные, хонинговальные, суперфинишные

18,5

8,14

5,3

2,33

Прочие

4,4

1,94

0,6

0,3

Итого

Примечание: В данной таблице 3.1 скорректировано количество %-тов принимаемых станков от их общего числа по сравнению с оригиналом [1, табл. 12а, с.147].

Увеличим процент токарно-винторезных и зубообрабатывающих станков с ЧПУ, т.к. в выполняемой самостоятельной работе рассматриваемый консольно-фрезерный станок, без учета корпусных деталей, преимущественно состоит из деталей тел вращения и зубчатых колес, которые наиболее трудоемкие и отвечают за точность самого станка. А следовательно применение большего количества станков с ЧПУ на выполнение этих деталей, даст большую производительность изготовления и точность изготовляемой продукции, что характерно повысит ее качество и сроки окупаемости проекта. По этому применение большего количества станков с ЧПУ можно считать рентабельным, но для более точной оценки необходимо произвести более подробный экономический анализ на сроки окупаемости и себестоимость продукции. А также необходимо взять во внимание технологический процесс сборки единицы оборудования, т.к. возможно большая производительность на выполнение выше упомянутых деталей не имеет необходимости из-за отсутствия спешки в подаче данных деталей на сборку.

Уменьшим процент фрезерных и шлифовальных станков, т.к. более точная и трудоемкая работа на выполнение зубчатых колес возможна на зубообрабатывающем станке с ЧПУ, а также стоимость выполняемой работы станочником на этом станке меньше, чем на шлифовальном (в зависимости от уровня квалификации рабочего).

Количество прочих станков принимаем равным 0, т.к. в серийном производстве загруженность оборудования в среднем не привышает 80% и следовательно в приобретении дополнительного оборудования нет необходимости, а в случае ремонта или поломки можно задействовать недозагруженное оборудование.

Необходимые данные, для определения производственной площади цеха приведены в таблицах 3.2 и 3.3 соответственно.

Таблица 3.2 — Данные по участку обработки тел вращения и мелких корпусных деталей (участок № 1)

Модель станка

Кол-во

Краткая тех. характеристика

Удельная площадь, м2

Всего м2

16Б05

dmax= 250

Lmax= 500

мощность N= 1,5 кВт масса, кг = 715

16К20

dmax= 400

Lmax= 1000

мощность N= 11 кВт масса, кг = 2835

16К20Ф3

dmax= 400

Lmax= 1000

мощность N= 10

масса, кг = 4000

dmax= 1250

Lmax=1000

мощность N= 30

масса, кг = 16 500

1Д316

dmax прутка= 18

Lmax подачи прутка= 50

мощность N= 1,7

масса, кг = 1028

1А425

dmax прутка= 65

Lmax подачи прутка= 175

мощность N= 7,5

масса, кг = 4850

1М10А

dmax прутка= 10

Lmax подачи за цикл = 100

мощность N= 2,2

масса, кг = 840

11Т16В

dmax прутка= 16

Lmax подачи за цикл = 140

мощность N= 3

масса, кг = 1200

7Б56

Тяговая сила кН = 200

Ход салазок = 1600

Размер опорной плиты = 450×450

d в планшайбе = 160

мощность N= 30

масса, кг = 7450

dmax= 500

Нmax венца= 100

модуль = 8

мощность N= 4

масса, кг = 4400

53А20

dmax= 200

Нmax венца= 180

модуль = 6

мощность N= 7.5

масса, кг = 6800

5С277

dmax= 500

Нmax венца= 80

модуль = 12

мощность N= 5,5

масса, кг = 15 000

6Р13

размеры стола — 400×1600

мощность N= 11

масса, кг = 4200

5А872

dmax= 800

Нmax венца= 125

модуль = 12

мощность N= 4

масса, кг = 12 500

dmax= 800

Нmax венца= 280

модуль = 12

мощность N= 075х2

масса, кг = 7500

3М153

dmax= 140

Lmax= 500

мощность N= 7,5

масса, кг = 4000

3У12Ф2

dmax= 200

Lmax= 500

мощность N= 5,5

масса, кг = 4200

Итого

Таблица 3.3 — Данные по участку обработки крупных и средних корпусных деталей (участок № 2)

Модель станка

Кол-во

Краткая тех. характеристика

Удельная площадь, м2

Всего м2

рабочая зона — 250×450

мощность N= 1

масса, кг = 1985

2М615

рабочая зона — 900×1000

мощность N= 4,5

масса, кг = 8500

ИР320МФ4

рабочая зона — 320×320

емкость магазина — 36

мощность N= 7,5

масса, кг = 8000

ИР800МФ4

рабочая зона — 800×800

емкость магазина — 30

мощность N= 14

масса, кг = 12 500

2Н125

dmax сверления= 25

рабочая зона — 400×450

мощность N= 2,2

масса, кг = 880

2М57

dmax сверления= 75

мощность N= 7,5

масса, кг = 10 500

21 104Н7Ф4

dmax сверления= 25

рабочая зона — 400×630

мощность N= 5,5

масса, кг = 8500

Агрегатный

Набор отдельных комплектующих станка под конкретные размеры детали

размеры стола — 900×1000

мощность N= 75

масса, кг = 27 500

6Р11

размеры стола — 250×1000

мощность N= 5,5

масса, кг = 2360

6Р82Ш

размеры стола — 320×1250

мощность N= 7,5

масса, кг = 3300

6Р13

размеры стола — 400×1600

мощность N= 11

масса, кг = 4200

6550Ф3

размеры стола — 500×1000

мощность N= 8

масса, кг = 10 490

6305Ф4

размеры стола — 500×1250

мощность N= 7,8

масса, кг = 14 000

3Е710

размеры стола — 400×125

размеры круга — 200×32×76

мощность N= 4

масса, кг = 2300

3Д725

размеры стола — 2000×630

размеры круга — 500×305×100

мощность N= 30

масса, кг = 15 500

3К228

dmax заготовки= 560

dmax отверстия= 200

мощность N= 5,5

масса, кг = 6900

3Е721Ф3−1

размеры стола — 630×320

размеры круга — 400×63×127

мощность N= 7,5

масса, кг = 6360

Итого

Исходя из данных таблиц 3.2 и 3.3, общая производственная площадь составит:

.

4. Определение основного технологического маршрута обработки деталей на специализированных участках

На участке обработки тел вращения, использование оборудования наиболее полно отразит маршрут обработки зубчатого колеса.

005 Токарно-винторезная (карусельная, предварительная)

010 Термическая

015 Токарно-винторезная (карусельная, окончательная)

020 Вертикально-сверлильная (радиально-сверлильная)

025 Горизонтально-протяжная

030 Вертикально-фрезерная

035 Комплекс шлифовальных операций

040 Зубообработка

045 Слесарная

050 Термическая

055 Окончательное шлифование диаметров и торцов

060 Зубошлифовальная

065 Контрольная На участке обработки корпусных деталей, расположение оборудования будет соответствовать типовому технологическому процессу обработки корпуса.

005 Фрезерная

010 Горизонтально-расточная

015 Продольно-строгальная

020 Термическая

025 Горизонтально-расточная с ЧПУ

030 Фрезерная

035 Продольно-строгальная

040 Радиально-сверлильная

045 Плоскошлифовальная

050 Внутришлифовальная

055 Слесарная

5. Расчет нормочасов сборки изделий на годовую программу выпуска

Для среднесерийного производства нормировочное время на общую сборку машины определяется по формуле:

6. Определение общей численности рабочего состава цеха

6.1 Определение количества основных производственных рабочих

Количество станочников определяется по формуле:

где =4015ч — действительный годовой фонд работы станка;

=44 шт — принятое количество станков;

=0,8 — средний коэффициент загрузки оборудования для среднесерийного типа производства;

=1860 ч — действительный годовой фонд работы одного рабочего;

=1,4 — коэффициент много станочного обслуживания, для среднесерийного типа производства.

принимаем Р=55 чел.

Определение количества сборщиков Пропускная способность стенда определяется по формуле:

где =4015ч — действительный годовой фонд времени, для оборудованных стендов;

=2 — число рабочих смен в сутки

— нормировочное время на общую сборку машины, ч Количество стендов, необходимых для стационарной общей сборки годового количества машин определяется по формуле:

где =60 шт. — количество машин по годовой программе выпуска.

принимаем Ссб=7 шт.

Количество рабочих-сборщиков для стационарной сборки машин определяется по формуле:

где М=60 шт — количество машин, собираемых в год;

принимаем Rcб=29 чел.

Определение количества разметчиков и слесарей-межоперационников Трудоемкость разметочных работ определяется по формуле:

Численность разметчиков для среднесерийного типа производства определяется по формуле:

ч.

принимаем Тразм=4 чел.

Трудоемкость межоперационных слесарных работ определяется по формуле:

Численность слесарей-межоперационников для среднесерийного типа производства определяется по формуле:

ч.

принимаем Тслес.=4 чел.

6.2 Определение численности вспомогательных рабочих

Численность вспомогательных рабочих для среднесерийного типа производства определяется по формуле:

принимаем Т=5 чел

6.3 Определение численности работников ИТР

Численность работников ИТР для среднесерийного типа производства определяется по формуле:

принимаем ИТР=9 чел.

6.4 Определение численности счетно-конторского персонала

Численность счетно-конторского персонала определяется по формуле:

принимаем Рскп=4 чел

6.5 Определение численности младшего обслуживающего персонала

Численность младшего обслуживающего персонала определяется по формуле:

принимаем Рмоп=3 чел Ведомость работающих в цехе по категориям приведена в таблице 6.1

Таблица 6.1 — Ведомость работающих в цехе по категориям

Категории работающих

Количество

Производственные рабочие:

Основные:

— станочники

— сборщики Разметчики

Cлесари-межоперационники

Всего производственных рабочих

Вспомогательные рабочие

Всего рабочих

ИТР СКП МОП

Всего работающих

7. Определение общей площади сборочного участка

Площадь сборочного участка определяется по формуле:

где f = 20 м2 — удельная площадь, соответствующая одному сборщику.

На этой площади размещается 13 сборочных стендов (см. п. 6.1.2.).

8. Определение площадей основных и вспомогательных площадей цеха

8.1 Площадь заточного отделения

где f = 10 м2 — удельная площадь на один основной станок заточного отделения; N = 39 шт. — количество станков, обслуживаемых заточным отделением.

Определяем количество заточных станков:

Принимаем Nз.о. = 3 шт.

8.2 Площадь отделения ремонта инструмента и оснастки

где f = 24 м2 — удельная площадь на один основной станок ремонтного отделения при средней величине выпускаемой продукции.

N = 44 шт. — количество основных станков.

Определяем количество станков ремонтного отделения:

Принимаем Nр.и.о = 2 шт.

8.3 Площадь инструментально — раздаточной кладовой

Принимаем, что на данной площади будет располагаться инструментально — раздаточная кладовая и кладовая приспособлений.

Площадь данного отделения определяется по формуле:

где f = 1,5 м2 — норма площади на единицу основного производственного оборудования в условиях серийного производства.

8.4 Площадь ремонтного отделения

где f = 27 м2 — удельная площадь на один основной станок ремонтного отделения; N = 44 шт. — количество основных станков.

Определяем количество станков ремонтного отделения:

Принимаем Nз.о. = 2 шт.

8.5 Площадь отделения энергетики

Определяется укрупнено:

Принимаем

8.6 Площадь складских отделений цеха

Склад состоит из склада пруткового материала и склада заготовок.

Площадь склада пруткового материала определяют по формуле:

где, А = 5 суток — запас хранения;

= 37,8 т — масса заготовок, которые обрабатываются на протяжении года.

D = 233 дня — количество рабочих дней в году;

q = 2,5 т/м2 — допустимая грузонопряженность площади склада;

К = 0,25 — коэффициент использования площади склада, учитывающий проходы и проезды.

Площадь склада заготовок :

где, А = 12 суток — запас хранения;

= 88,2 т — масса заготовок, которые обрабатываются на протяжении года. D = 233 дня — количество рабочих дней в году;

q = 3 т/м2 — допустимая грузонопряженность площади склада;

К = 0,35 — коэффициент использования площади склада, учитывающий проходы и проезды.

Общая площадь складского отделения составит:

Как видно из расчета, данная площадь слишком мала, чтобы обеспечивать потребности цеха, поэтому применяем укрупненный расчет.

Принимаем Sск=13м2

Склад готовых деталей так же определяем укрупнено:

Принимаем Sс.г.д=13м2

8.7 Площадь отделения смазочно-охлаждающей жидкости

Площадь данного отделения определяется укрупнено, в зависимости от количества основного оборудования.

— при количестве основного оборудования до 60 шт.

8.8 Площадь склада масел

8.9 Площадь отделения сбора и переработки стружки

Площадь данного отделения определяется укрупнено, в зависимости от количества основного оборудования.

— при количестве основного оборудования до 60 шт.

8.10 Площадь межоперационных складов

Определяется укрупнено и составляет 10% от общей производственной площади:

Принимаем Sм. ск=13м2

8.11 Площадь контрольного отделения

Площадь данного отделения определяется по формуле:

где = 4 чел — количество контролеров (из расчета, что 1 контролер обслуживает 11 станков);

f = 6 м2 — норма площади на одного контролера;

К = 1,7 — коэффициент, учитывающий расположение оборудования, инвентаря.

8.12 Площадь под магистральные проезды

Она принимается в размере 15% от площади всех участков и отделений цеха.

Принимаем

9. Составление ведомостей площадей цеха

Рассчитанные площади участков, отделений и служб сведены в таблицу 9.1.

Таблица 9.1 — Ведомости площадей цеха

Наименование участков, отделений и служб цеха

Площадь м2

Участок механической обработки тел вращения

Участок механической обработки корпусных деталей

Площадь сборочного участка

Площадь заточного отделения

Площадь отделения ремонта инструмента и оснастки

Площадь инструментально — раздаточной кладовой

Площадь ремонтного отделения

Площадь отделения энергетики

Площадь складских отделений цеха

Склад готовых деталей

Площадь отделения смазочно-охлаждающей жидкости

Площадь склада масел

Площадь межоперационных складов

Площадь отделения сбора и переработки стружки

Площадь контрольного отделения

Общая площадь всех отделений цеха

Площадь под магистральные проезды

Всего

10. Выбор грузоподъемного оборудования

В качестве грузоподъемного оборудования, используемого в цехе, принимаем:

— мостовые электрические краны;

— передаточные тележки;

— передаточные платформы;

— местные подъемники.

Мостовые электрические краны.

Их количество определяется по укрупненному расчету.

По данному расчету, один мостовой кран обслуживает 50 м пролета цеха. Исходя из этого, на каждом пролете принимаем по 2 мостовых крана, грузоподъемностью 5 и 10 т.

Передаточные тележки.

Они необходимы для транспортировки малогабаритных грузов средней тяжести между операциями вдоль магистрального проезда. Принимаем по 2 тележки грузоподъемностью 2 т на каждом пролете цеха, что обеспечит быструю и эффективную передачу полуфабрикатов .

Передаточные платформы Предназначены для передачи грузов с одного пролета на другой. Принимаем 2 платформы, грузоподъемностью 20 т, по обеим сторонам цеха (в начале и в конце).

Местные подъемники Данными подъемными устройствами оснащен участок сборки. Определяем их количество, из расчета, что один подъемник обслуживает 2 сборочных стенда — 13/2=6,5 шт. Принимаем 7 шт, грузоподъемностью 500 кг.

1. Егоров М. Е. Основы проектирования машиностроительных заводов. — М.: Высш. шк., 1969. — 475 с.

2. Ямпольский Е. С. Проектирование машиностроительных заводов и цехов. — М.: Машиностроение, 1975. — 326 с.

3. Методичні вказівки до самостійної роботи з дисципліни «Механоскладальні дільниці і цехи в машинобудуванні» (для студентів спеціальності 7.90 202) / Склад. А.А.Попівненко, С. А. Гончаров. — Стереотип. вид. — Краматорськ: ДДМА, 2004.-12 с.

4. Методичні вказівки до практичних занять з дисципліни «Механоскладальні дільниці і цехи в машинобудуванні» (для студентів спеціальності 7.90 202) / Склад. А.А.Попівненко, С. А. Гончаров. — Стереотип. вид. — Краматорськ: ДДМА, 2004. — 28 стор.

5. Когут М. С. Механоскладальні цехи та дільниці у машинобудуванні: Підручник. — Львів: Видавництво Державного університету «Львівська політехніка», 2000. — 352 с.

Показать весь текст
Заполнить форму текущей работой