close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

16.Лабораторный практикум по курсам «Проектирование механосборочных цехов» и «Проектирование технологических комплексов механосборочного производства»

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Московский государственный технический университет
имени Н.Э. Баумана
Г.Н. Мельников
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
ПО КУРСАМ « ПРОЕКТИРОВАНИЕ
МЕХАНОСБОРОЧНЫХ ЦЕХОВ»
И «ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ
МЕХАНОСБОРОЧНОГО
ПРОИЗВОДСТВА»
Методические указания
Москва
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана
2010
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 658.52.011
ББК 32.965
М48
Рецензент Б.Д. Даниленко
М48
Мельников Г.Н.
Лабораторный практикум по курсам «Проектирование механосборочных цехов» и «Проектирование технологических
комплексов механосборочного производства» : метод. указания / Г.Н. Мельников. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана,
2010. – 30, [2] с. : ил.
Приведены основные расчеты для проектирования участка станков серийного производства и необходимые расчетные зависимости
для моделирования возможных вариантов технического перевооружения участка универсальных станков при использовании оборудования
с ЧПУ и оценки экономической эффективности вариантов, а также
нормативные данные, условные обозначения и пример оформления
планировки.
Для студентов старших курсов МГТУ им. Н.Э. Баумана.
УДК 658.52.011
ББК 32.965
c МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Работа № 1
АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ ВЫБОР СОСТАВА ОБОРУДОВАНИЯ
И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ УЧАСТКА
Содержание работы
Работа выполняется в два этапа.
Этап 1. Для базового варианта технологических процессов
(ТП) обработки деталей, изготовляемых на участке, определить:
а) число cтанков участка и коэффициенты их загрузки;
б) количество производственных рабочих;
в) потребную производственную площадь;
г) приведенные затраты на годовой выпуск.
В качестве исходных данных студентам выдаются:
• технологические маршруты не менее четырех деталейпредставителей с данными о станкоемкости обработки на универсальном оборудовании;
• объем выпуска каждой детали-представителя;
• габаритные размеры и масса деталей-представителей
Этап 2. Используя автоматизированную подсистему выбора состава и расчета количества станков, рассмотреть не менее трех
альтернативных вариантов обработки деталей с применением прогрессивного оборудования и выбрать наилучший из них.
Указания по выполнению работы
Этап 1.
На этом этапе работы сначала определяют расчетное значение
числа станков участка, получают принятое число станков, рассчитывают коэффициенты загрузки и использования по каждому k-му
3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
типу оборудования, после этого определяют количество производственных рабочих, потребную производственную площадь и приведенные затраты на годовой выпуск изделия.
Расчетное значение числа станков каждого типа определяют по
формуле
XX
tш.-кij Ni
C0Pk =
i
j
,
60Фо
где tш.-кij — штучно-калькуляционное время выполнения j-й операции при обработке i-й детали; Ni — годовой объем выпуска i-й
детали; Фо — эффективный фонд времени.
Расчетное число станков Сp получают округлением расчетного
значения С0р до ближайшего большего целого числа. Эффективные
годовые фонды работы оборудования представлены в табл. 1.
Таблица 1
Эффективный годовой фонд времени
оборудования, ч
Станки с ЧПУ
Универсальные станки
Режим работы,
массой
до 10 т
массой
более 10 т
массой
до 10 т
массой
более 10 т
смены
2000
3900
5900
1900
3900
5600
–
3900
5800
3800
5700
1
2
3
Коэффициент загрузки станков вычисляют по формуле K з =
= С0р /Сp .
На производительность оборудования большое влияние оказывают наложенные потери, вызванные остановкой смежного оборудования, отсутствием заготовок в связи с различного рода перебоями в снабжении и другими причинами. Эти потери становятся наиболее ощутимыми на операциях с высоким коэффициентом
загрузки, поэтому наложенные потери времени учитывают, вводя коэффициент использования оборудования Kи представляющий
собой отношение расчетного числа единиц оборудования, необходимого для обеспечения программы выпуска изделий, к принятому.
Поэтому принятое число станков данного типа Cп = Сp /Kи .
В табл. 2 приведены рекомендуемые значения коэффициентов за4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
грузки и использования для отдельных станков и групп оборудования. Следует иметь в виду, что в тех случаях, когда коэффициент
загрузки по расчету получается меньше рекомендованного, то в
качестве принятого принимается расчетное число станков и коэффициент использования в расчет не вводится (принимается равным
единице).
Таблица 2
Kз
Максимальное
значение
Группы оборудования
Среднее
значение
по
группе
Kи
Универсальные станки
0,95– 1,0
0,9
0,9
Автоматы и полуавтоматы одношпиндельные
0,95– 1,0
0,85
0,85
То же многошпиндельные
0,9
0,9
0,85
Агрегатные станки
0,9
0,9
0,8
Станки с ЧПУ
0,95
0,9
0,9
Расчетное число производственных рабочих Р0k для обслуживания станков k-го типа определяют по формуле
XX
tш.-кij Ni
Р0k =
i
j
Фр Kм 60
,
где Фр — эффективный годовой фонд времени рабочего; (Фр =
= 1720 ч); Kм — коэффициент многостаночного обслуживания (для
универсальных станков можно принять Kм = 1, для станков с ЧПУ
— Kм = 2 для многоцелевых сплавов Kм = 3). Полученное значение Рk0 округляется до большего целого числа Рk . Общее число
станочников участка вычисляют по формуле
Р=
n
X
Рk ,
k=1
где n — число типов станков участка.
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Площадь участка предварительно можно определить по показателю удельной производственной площади на один станок для
трех габаритных групп оборудования:
Sуч =
3
X
(Cп.унl + Cп.ЧПУl Kув )Sудl ,
l=1
где Cп.унl , Cп.ЧПУl — принятое число универсальных станков, станков с ЧПУ l-й габаритной группы оборудования; Sудl — показатель
удельной площади для станков l-й габаритной группы; Kув = 1,5 —
коэффициент увеличения удельной площади для станков с ЧПУ;
l = 3 — число габаритных групп оборудования.
К первой габаритной группе относятся станки для обработки
небольших деталей (типа 16А16, 6Р11 и т.д.), Sуд1 = 16 м2 /станок;
ко второй габаритной группе — станки для обработки средних деталей (типа 16К20, 6Р12 и т. д.), Sуд2 = 18 м2 /станок; к третьей
габаритной группе — станки для обработки относительно крупных
деталей (типа 16К30, 16К40, 6Р13 и т. д.), Sуд1 = 22 м2 /станок.
Оценку проектных решений обычно осуществляют по приведенным затратам на годовой выпуск:
Пз = С + Ен К,
где С — себестоимость годового выпуска по изменяющимся статьям; Ен — коэффициент эффективности капитальных вложений;
Ен = 0,15; К — капитальные вложения для реализации варианта.
Для сопоставления вариантов решений на начальном этапе
проектирования воспользуемся укрупненной методикой определения изменяющихся статей себестоимости и капитальных вложений:
С = З + Ао + Aпл ,
где З — заработная плата станочников; Ао — амортизационные
отчисления от стоимости оборудования; Апл — затраты на содержание и амортизацию производственных площадей;
З = 1,26 Р Зср ,
где Зср — средняя зарплата станочника в год (8000 у. е.); 1,26 — ко6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
эффициент, учитывающий отчисления на социальное страхование;
Ао =
n
X
Ok Cпk Нa
k=1
,
100
где Оk — балансовая стоимость k-го типа станка (см. приложение 2); На — годовая норма амортизации, % (табл. 3);
Таблица 3
Габаритная группа
оборудования
Годовая норма
амортизации, %
Первая
11,6
Вторая
7,5
Третья
4,4
Aпл = Sуч Нпл ,
где Нпл — норма отчисления в у.е. на амортизацию с 1 м2 производственной площади (18 у.е./м2 ).
К = Ко + Кпл + Куп ,
где Ко — капитальные вложения в основное технологическое оборудование; Кпл — капитальные вложения в производственные площади; Куп — капитальные затраты на оборудование для разработки
управляющих программ для станков с ЧПУ;
Ко =
n
X
Cпk Ok ,
k=1
где Спk — принятое число станков k-го типа;
Кпл = Sуч Цпл ,
где Цпл — стоимость 1 м2 производственной площади (200 у.е./м2 );
Куп =
s
X
Nоп ЧПУ Цуп ,
1
где Nоп ЧПУ — число операций с ЧПУ на станке с ЧПУ s-го типа; s — число типов станков с ЧПУ; Цуп — стоимость разработки
7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
управляющей программы для деталей 1—3-й групп сложности, соответственно 56, 89 и 140 у.е.
Справочные данные оборудования приведены в приложении 2.
Этап 2.
При выполнении этого этапа работы каждый студент подгруппы предлагает свой вариант ТП обработки, который должен отличаться от базового применением в ряде операций прогрессивного
технологического оборудования, станков с ЧПУ, в том числе многоцелевых.
Оценка базового варианта и наилучшего из предложенных альтернативных вариантов ТП осуществляется с использованием автоматизированной подсистемы ПРАКТИКУМ, разработанной при
активном участии студента А. Габдуллина.
Описание работы подсистемы ПРАКТИКУМ
После запуска программы azik.mdb на экране появится главное
окно Microsoft Access 2000, содержащее окно запуска программы
(рис. 1). Окно запуска имеет три кнопки:
Рис. 1. Окно запуска программы
«Открыть форму для расчетов» — открытие окна диалога My_1
для начала работы;
«Информация о категориях сложности детали»;
8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 2. Окна диалога
«Информация о программе» — запуск документа «Microsoft
Word» с описанием установки и работы программы azik.mdb.
Окна диалога My_1 (рис. 2) содержит три вкладки: «Этап I»,
«Этап II», «Итоговая таблица вариантов».
Во вкладке «Этап I» осуществляется ввод исходных данных в
такой последовательности:
1) ввод режима работы оборудования (1-, 2- или 3-сменный).
Ввод осуществляется из ниспадающего списка выбором соответствующего варианта (рис. 3);
2) ввод годовой программы выпуска (рис. 4);
3) ввод категории сложности детали. Категория сложности детали указывается из ниспадающего списка выбором соответствующего варианта. Информацию о категориях сложности можно просмотреть, нажимая на кнопку, находящуюся справа от поля ввода.
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 3. Ввод режима работы оборудования
Рис. 4. Ввод годовой программы выпуска
Рис. 5. Таблица «Категории деталей»
Таблица «Категории сложности деталей» показана на рис. 5. После
просмотра таблицы «Категории деталей» вернуться в окно диалога можно нажатием на кнопку «Закрыть». После ввода данных о
категории сложности детали активируется меню ввода ТП для данной детали. Ввод ТП для данной детали осуществляется выбором
вида оборудования из списка «Вид станка». Выделив курсором
10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
мышки вид оборудования и нажав правую кнопку мыши, необходимо указать габаритную группу оборудования (рис. 6);
4) перенос выбранного типа
станка в список «Операции». Указав на данный станок в списке «Операции» необходимо в
поле «Время» указать штучно- Рис. 6. Cписок «Вид станка»
калькуляционное время данной
операции и нажать «Enter». Выделив мышкой тип станка в списке
«Операции», можно просмотреть информацию о габарите станка
и его балансовой стоимости в окнах «Габарит станка» и «Cтоимость». Для удаления выбранного типа станка из списка «Операции» необходимо, указав на данный тип станка, нажать правую
кнопку мыши и затем нажать кнопку «Удалить». Ввод ТП показан
на рис. 7;
Рис. 7. Ввод технологического процесса
5) переход к вводу данных для следующей детали. Это выполняется в поле «Переходы между деталями» (рис. 8) нажатием
на среднюю кнопку мыши. Кнопками «Вправо» и «Влево» в поле
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 8. Поиск нужной детали
«Переходы между деталями» осуществляется переход между деталями для просмотра и корректировки данных. Чтобы удалить
все исходные данные для рассматриваемой детали, необходимо
кнопками «Вправо», «Влево» найти нужную деталь и нажать на
крайнюю справа кнопку «Удалить деталь» (см. рис. 8);
6) переход к расчету. Для этого следует нажать на кнопку
«Сформировать таблицу» в поле «Результаты вычислений» и программа осуществит расчет базового варианта. Если исходные данные введены правильно, то в окне «Приведенные затраты» появится соответствующее числовое значение. При неправильном или неполном вводе исходных данных программа выдаст вам сообщение
об ошибке.
После проведенных расчетов в нижней таблице вкладки «Этап I»
(рис. 9) появятся данные о времени выполнения операций обработки на станках и значения вычисленных параметров: Ср — расчетное
значение числа станков k-го типа; Сп — принятое число станков
k-го типа; Кз — коэффициент загрузки k-го типа оборудования, а
также справочные данные об удельной производственной площади
Sуд и годовой норме амортизации На для k-го типа оборудования.
Для предварительного просмотра результатов расчета и вывода
их на печать необходимо нажать на кнопку с изображением принтера в правом верхнем углу окна «Этап I», после чего появится
промежуточная таблица с результатами расчетов для вывода на
печать (рис. 10).
Для того чтобы сохранить этот отчет, необходимо с помощью
мышки выбрать в строке меню Microsoft Access команду «Экспорт» в ниспадающем меню «Файл»;
откроется окно «Экспорт объекта»; в поле «Имя файла» ввести
имя отчета, а в окне «Тип файла» выбрать «Файлы RTF» (файлы с
расширением .doc) и сохранить отчет в нужной директории.
12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 9. Результаты расчетов
Рис. 10. Промежуточная таблица с результатами расчетов
Для просмотра основных вычисленных параметров участка необходимо перейти к вкладке «Итоговая таблица вариантов». Пример таблицы показан на рис. 11.
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 11. Итоговая таблица
Для предварительного просмотра итоговой таблицы перед выводом на печать необходимо нажать на кнопку с изображением
принтера в правом верхнем углу окна «Итоговая таблица вариантов», после чего формируется отчет в виде итоговой таблицы
вариантов (рис. 12).
Рис. 12. Отчет для печати с итоговой таблицей
Для того чтобы сохранить этот отчет, необходимо проделать те
же действия, как и для сохранения отчета промежуточной таблицы.
Для перехода к этапу II (см. рис. 2) расчета необходимо проанализировать полученные данные и предложить один или несколько
альтернативных вариантов ТП обработки с использованием станков с ЧПУ или многоцелевых станков.
Для формирования и сопоставления вариантов ТП необходимо
перейти к вкладке «Этап II» (рис. 13) и создать новые варианты, которые в дальнейшем будут изменяться. Для этого нужно в «Списке
доступных вариантов» (рис. 13) выбрать вариант, копия которого
будет создана. При первом выборе доступным будет только базовый вариант. После выбора базового варианта для создания копии
необходимо нажать на кнопку «Cоздать новый вариант на основе
выбранного. . . ». После этого в списке доступных вариантов появится новый вариант.
Создав необходимое количество новых вариантов, можно приступать к моделированию.
14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 13. Вкладка «Этап II»
Рис. 14. Cписок доступных вариантов
Для этого в меню «Cписок доступных вариантов» (рис. 14)
следует выбрать нужный, например «Вариант 2». Для модификации ТП изготовления деталей в интерфейсе программы «Выберите
соответствующий вариант» (рис. 15) предусмотрена группа переключателей:
«Перенести часть времени с одной операции на другую» (например, перенести часть станкоемкости обработки деталей с универсального станка на станок с ЧПУ);
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 15. Пример переноса части времени с одной операции на другую
«Объединить несколько операций в одну» (например, фрезерную, расточную и сверлильную операции выполнить на многоцелевом сверлильно-фрезерно-расточном станке);
«Перенести операцию с одного станка на другой» (например,
с универсального станка на станок с ЧПУ).
После выбора нужного варианта активируется выбранный вариант изменения ТП. Пример переноса части времени показан на
рис. 15.
Для переноса части операции с одного станка на другой необходимо:
а) в списке «Операции» указать станок, с которого переносится
часть времени;
б) в списке «Доступные станки» указать вид станка, на который
переносится часть времени;
16
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
в) в поле «Габарит станка для нового оборудования» ввести
габарит (1, 2, 3) оборудования, на который переносится часть времени;
г) в поле «Время на новую операцию» ввести ту часть штучнокалькуляционного времени в минутах, которая переносится на
новое оборудование, и нажать клавишу «Enter». Программа автоматически добавит новую операцию в список «операций», время
которой будет пересчитано с учетом коэффициента производительности для данного оборудования: tш.-к 2 = tш.-к 1 Kпр 1 /Kпр 2 , где
tш.-к 1 и tш.-к 2 — соответственно часть штучно-калькуляционного
времени, переносимая с первого станка, и штучно-калькуляционное
время новой операции; Kпр 1 и Kпр 2 — коэффициенты производительности исходного и нового оборудования.
Коэффициент условной производительности станка Kпр зависит от его технологических возможностей (степени автоматизации,
производительности, возможности автоматической смены инструмента, количества управляемых координат и др.), а также группы
сложности изготавливаемых деталей, характеристика которых дана на рис. 5. При этом для универсальных станков Kпр принят
равным единице.
Для станков с ЧПУ и многоцелевых станков в рассматриваемой
модели приняты следующие значения Kпр (табл. 4).
Таблица 4
Станки
Коэффициент условной
производительности станка Kпр
Группа сложности детали
1
2
3
Универсальные
1
1
1
Станки с ЧПУ
1,5
2,25
3
Многоцелевые
2,5
4
6
Для объединения нескольких операций в одну необходимо
(рис. 16):
а) в списке «Oперации», нажав и удерживая кнопку CONTROL,
курсором мыши выделить те операции, которые необходимо объединить;
17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 16. Пример объединения нескольких операций
б) в списке «Доступные станки» выделить станок, на который
переносятся все выделенные операции;
в) в поле «Габарит станка для нового оборудования» ввести габарит (1, 2, 3) оборудования, на который переносятся выделенные
операции, и нажать клавишу «Enter».
Пример объединения показан на рис. 16.
Для переноса всей операции на новое оборудование необходимо (рис. 17):
а) в списке «Oперации» курсором мыши выделить операцию,
которую необходимо перенести;
б) в списке «Доступные станки» выделить тип станка, на который полностью переносится выделенная операция;
в) в поле «Габарит станка для нового оборудования» ввести
габарит (1, 2, 3) оборудования, на который переносится операция;
г) в поле «Время на новую операцию» ввести штучно-калькуляционное время исходной операции и нажать клавишу «Enter»;
Программа автоматически удалит старую и добавит новую в
списке «Oперации», время которой будет пересчитано с учетом
коэффициента прогрессивности для данного оборудования.
18
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 17. Пример переноса операции на другой станок
Пример переноса операции целиком показан на рис. 17.
Для осуществления расчета нового варианта необходимо нажать на кнопку «Произвести расчет параметров для нового варианта». . .
По окончании расчета откроется таблица (рис. 18) с вычисленными параметрами Ср — расчетное значение числа станков k-го
типа, Сп — принятое число станков k-го типа, Кз — коэффициент
загрузки k-го типа оборудования, а также справочные данные об
удельной производственной площади Sуд и годовой норме амортизации для k-го типа оборудования.
Для просмотра и сравнения основных технико-экономических
показателей рассмотренных вариантов участков необходимо перейти к вкладке «Итоговая таблица вариантов».
Пример итоговой таблицы с несколькими вариантами показан
на рис. 19.
19
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 18. Таблица с вычисленными параметрами
Рис. 19. Итоговая таблица вариантов
Для корректировки или внесения новых данных в таблицы
информационного обеспечения необходимо запустить программу
azik.mdb, на экране появится главное окно Microsoft Access 2000,
содержащее окно запуска программы, с помощью мышки выбрать
в строке меню Microsoft Access команду «Отобразить» в ниспадающем меню «Окно» (рис. 20), после чего откроется окно «База
данных» (рис. 21).
После нажатия кнопки «Оk», можно отредактировать базу данных, содержащую таблицы информационного обеспечения программы.
Каждый студент в отчете должен привести таблицы с результатами расчетов, выполненных на ЭВМ, и итоговую таблицу с ре20
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 20. Выбор команды «Отобразить»
Рис. 21. Окно «База данных»
зультатами сопоставления вариантов ТП, в заключительной части
отчета изложить соображения о наиболее целесообразном варианте и выводы.
Форма представления отчета приведена в приложении 1.
21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Контрольные вопросы
1. Как определяются число станков, число производственных
рабочих, производственная площадь участка?
2. Что является критерием оценки вариантов проектных решений при сопоставлении вариантов?
3. Что выражает коэффициент прогрессивности оборудования?
Как определяется трудоемкость изготовления деталей при предварительной оценке вариантов замены имеющегося оборудования
более прогрессивным?
4. Как определяются приведенные затраты на годовой выпуск?
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Приложение 1
Отчет по лабораторной работе № 1
Альтернативный выбор состава оборудования и расчет
основных параметров участка обработки деталей
1. Маршрут обработки и данные о станкоемкости выполнения
основных операций обработки.
2. Расчет числа станков каждого типа.
3. Сводная таблица расчета станков.
Наименование
детали
и расчетные
параметры
Тип станка
. . . Объем Станковыпус- емкость
ка
Токарный 1 Токарный с ЧПУ
Деталь 1
Деталь 2
Деталь 3
Деталь 4
Фо
Ср
Сп
Кз
Ки
4. Расчет числа производственных рабочих.
5. Расчет потребной площади.
6. Расчет приведенных затрат на годовой выпуск (по изменяющимся статьям).
7. Предлагаемые изменения по составу оборудования.
8. Сводная таблица расчета числа станков для нового варианта
по результатам моделирования (см. п.3).
9. Сводная таблица итоговых результатов по сравниваемым вариантам.
10. Выводы.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Приложение 2
Балансовая стоимость станков (в условных единицах)∗
Габаpит станка
Тип станка
Первый
Второй
Третий
Токаpный
6791
8620
12700
Токаpный с ЧПУ
32950
51800
69000
Гоpизонтально-фpезеpный
3880
5250
6430
Веpтикально-фpезеpный
3000
4500
6000
Фpезеpный с ЧПУ
30000
45000
65000
Кpугло-шлифовальный
18400
20000
25000
Плоско-шлифовальный
6000
7200
9870
Внутpи-шлифовальный
17200
18750
20000
Pасточной
42000
52800
56500
Свеpлильный
3000
4000
5000
Свеpлильный с ЧПУ
25000
36000
50000
Пpотяжной
8000
10000
24000
198600
214700
232000
Токаpно-pевольвеpный
7000
8100
9500
Фpезеpно-центpовальный
25700
30000
35000
Многоцелевой
∗
Балансовая стоимость выбранных моделей станков может быть уточнена при
выполнении лабораторной работы.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Работа № 2
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ И ПЛАНИРОВКА УЧАСТКА
МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
Содержание работы
1. Рассчитать параметры и обосновать применение соответствующих средств системы обеспечения функционирования участка: технологического транспорта; склада или межоперационного
накопителя; подсистемы обеспечения инструментами; подсистемы
удаления стружки; подсистемы контроля качества.
2. Разработать планировку участка и поперечный разрез пролета.
Указания по выполнению работы
Лабораторная работа № 2 является логическим продолжением
лабораторной работы № 1, и все расчеты и планировку студент
выполняет для своего варианта из работы № 1.
Помимо данных методических указаний, целесообразно использовать кн.: Мельников Г.Н., Васильев А.С., Огородников В.В.
Методические указания по проектированию участков и цехов гибкого автоматизированного производства. М., 1988.
Рекомендуемая последовательность выполнения работы.
1. Выбрать способ межоперационной передачи заготовок:
• в таре с ручной загрузкой станков или станочных накопителей;
• в кассетах при загрузке станков роботами;
• на спутниках (палетах) с установкой заготовок в отделении
технологического оснащения гибкой производственной системой.
Обосновать вид межоперационного транспорта и его параметры.
2. Определить число ячеек склада (накопителя), выбрать тип
склада и вариант его размещения. При этом находят массу заготовок (деталей), соответствующих запасу хранения по каждой
группе, по формуле
mk tk
,
Qk =
365
25
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
где mk — годовое поступление заготовок (деталей) k-й группы, т;
tk — запас хранения, календарные дни.
Далее вычисляют количество единиц тары (поддонов) Zmk для
размещения необходимого запаса по каждой группе заготовок или
деталей:
Qk
Zmk =
ik ,
Cт k
где Сmk — средняя вместимость груза в тару выбранного типа; ik —
число поступлений груза k-й — группы на склад, причем для склада
заготовок ik = 1, для межоперационного склада ik = (nоп − 1),
nоп — среднее число операций обработки деталей k-й группы.
В свою очередь, значение Cmk определяют по максимальной
грузоподъемности qk max тары выбранного типа с учетом среднего
значения коэффициента использования тары по грузоподъемности
kmk .
В зависимости от материала заготовок или деталей, а также от
плотности укладки kmk = 0,2 . . . 0,85.
3. При перемещении заготовок на спутниках определить число позиций загрузки и разгрузки приспособлений — спутников и
число рабочих, обслуживающих данные позиции, а также число
рабочих, занятых сборкой, разборкой этих приспособлений.
4. Определить параметры подсистемы инструментообеспечения станков — число приборов настройки инструментов станков
с ЧПУ, количество тележек, число слесарей по настройке инструментов, по разборке и комплектованию инструментов, число транспортных рабочих, площадь участка инструментальной подготовки.
5. Обосновать способ удаления стружки.
6. Обосновать выбор технических средств контроля качества
деталей и место их размещения.
7. Выбрать ширину и высоту пролетов участка, а также шаг
колонн. Обосновать длину участка, если она не была задана при
проектировании.
8. Рассмотреть возможные варианты размещения станков в пределах выбранной длины участка (продольного, поперечного, под
углом или в виде кольцевых структур) с учетом использования
выбранного способа перемещения заготовок, применяемых видов
транспорта, складов, технических средств контроля, способов удаления стружки. Возможные варианты показать в виде структурнокомпоновочных схем.
26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 22. Условные обозначения на планировках
9. Нанести сетку колонн, границы участка и выполнить планировку участка в масштабе 1:50 или 1:100 с показом всего технологического и подъемно-транспортного оборудования, рабочих
мест и технических средств системы обеспечения функционирования, всей применяемой организационной оснастки и мест подвода
энергоносителей. Условные обозначения изображены на рис. 22. К
планировке приложить поперечный разрез. Нормы на размещение
оборудования приведены в таблице и на рис. 23.
При выполнении планировки студенты используют ACAD или
другие графические пакеты для выполнения планировок с использованием вычислительной техники и имеющиеся в базе данных
темплеты рабочих мест. Недостающие темплеты необходимо разработать самостоятельно.
В отчете студенты приводят расчеты и обоснования согласно
п. 1—8 последовательности выполнения работ, а также рассмотренные структурно-компоновочные схемы и планировку участка.
Пример выполнения планировки участка приведен на рис. 24.
Участок состоит из трех групповых поточных линий обработки
деталей типа тел вращения, а также мелких корпусных и плоскостных деталей. Механизированный комплектовочный склад 1 заго27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 23. Схемы размещения станков (см. табл. 1)
товок, полуфабрикатов, инструментов включает сборные многоярусные стеллажи 2 с автоматизированным краном-штабелером 3.
Для каждой линии предусмотрен участок комплектования партий заготовок, необходимых для обработки инструментов, а также
приспособлений и технологической документации (чертеж детали,
маршрутно-операционная карта). Участок комплектования оборудован рольгангом 4 с поворотным столом 5 для приема и выдачи
тары с заготовками и диспетчерским пультом 6 для связи с рабочими местами линии. Для управления автоматизированным краномштабелером предусмотрен контрольно-диспетчерский пульт 7.
В этой зоне находится приемно-отпускная площадка склада.
28
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Нормы на размещение станков
Расстояние (см. рис. 23)
Наибольший габаритный
размер станка в плане, мм
до 1800 до 4000 до 8000
От проезда до:
фронтальной стороны
1600/1000 1600/1000 2000/1000
станка, а
боковой стороны станка, б
500
500
700/500
тыльной стороны станка, в
300
500
500
Между станками при расположении
их:
в «затылок», г
1700/1400 2600/1600 2600/1800
700
800
1000
тыльными сторонами, д
боковыми сторонами, е
900
900
1300/1200
фронтальными сторонами один 2100/1900 2500/2300 2600
к другому при обслуживании одним
рабочим одного станка, ж
то же двух станков, з
1700/1400 1700/1600
–
2500/1400 2500/1600
–
по кольцевой схеме, и
то же, к
700
700
–
От стен, колонн до:
фронтальной стороны станка, л
1600/1300 1600/1500 1600/1500
1300 1300/1500 1500
то же, л1
тыльной стороны станка, м
700
800
900
боковой стороны ставка, н
1200/900 1200/900 1200/900
Примечание. В знаменателе приведены нормы расстоянии для цехов
крупносерийного и массового типов производства, когда они отличаются
от соответствующих норм для условий единичного, мелкосерийного и
среднесерийного типов производства.
Доставка скомплектованной партии заготовок с приспособлением
и необходимыми инструментами к рабочим местам осуществляется кареткой-оператором 8 с телескопическим столом по команде с
диспетчерского пульта 6. Каждое рабочее место оборудовано приемным пятиместным столом 9 с консольно-подвижной секцией 10.
Приемный стол 9 имеет позицию приема, отправки и три позиции накопления тары. Передачу тары с одной позиции на другую
рабочий осуществляет с помощью подвижной секции 10.
29
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 24. Планировки участка с использованием автоматизированной
транспортно-складской системы
На схеме (см. рис. 24) видно, что в двух пролетах шириной 18 м
размещаются три линии обработки. Доставку заготовок, приспособлений и инструментов в зону комплектовочного склада осуществляет напольный транспорт. Склад предназначен для хранения
заготовок, готовых деталей и межоперационного хранения полуфабрикатов.
Контрольные вопросы
1. Какова структура системы обеспечения функционирования
производственных участков?
2. Как определяется количество ячеек склада заготовок, межоперационного склада?
3. Как определяется высота пролета участка (цеха)?
4. Какие способы транспортировки стружки применяются на
участках механической обработки, что является критерием выбора
способа?
5. Назовите типовые варианты размещения станков на участках? Как обеспечивается размещение требуемого числа станков в
пределах заданной длины участка?
30
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЛИТЕРАТУРА
Технология машиностроения: в 2 т. – т. 2. Производство машин:
учеб. для вузов / В.М. Бурцев, А.С. Васильев, О.М. Деев и др.; под
ред. Г.Н. Мельникова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001.
640 с.
Справочник технолога-машиностроителя: в 2 т. – т. 1 / под ред.
А.М. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, А.Г. Суслова. М.:
Машиностроение-1, 2001. 912 с.
Мельников Г.Н. Проектирование машиностроительных цехов:
учеб. для вузов / Г.Н. Мельников, В.П. Вороненко. М.: Машиностроение, 1990. 352 с.
Мельников Г.Н. Проектирование участков и цехов гибкого автоматического производства / Г.Н. Мельников, А.С. Васильев, В.В. Огородников. М.: Изд-во МBТУ им. Н.Э. Баумана, 1988. 49 с.
СОДЕРЖАНИЕ
Работа № 1. Альтернативный выбор состава оборудования и расчет основных параметров участка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Работа № 2. Разработка системы обеспечения функционирования
и планировка участка механической обработки . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
25
31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Учебное издание
Мельников Георгий Николаевич
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО КУРСАМ
« ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕХАНОСБОРОЧНЫХ ЦЕХОВ»
И «ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ
МЕХАНОСБОРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА»
Редактор О.М. Королева
Корректор М.А. Василевская
Компьютерная верстка В.И. Товстоног
Подписано в печать 24.05.2010. Формат 60×84/16.
Усл. печ. л. 1,86. Тираж 150 экз. Изд. № 89б.
Заказ
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Типография МГТУ им. Н.Э. Баумана.
105005, Москва, 2-я Бауманская ул., 5.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа