2. Курсовая работа

Проектирование нового производства не всегда можно вести детальным способом. В предпроектном периоде при выполнении ТЭО, когда допустимо приближенное определение количества и номенклатуры оборудования проектируемого производства, применяются укрупненные способы расчетов.

Тема курсовой работы: « Проектирование механосборочного производства по изготовлению коробки передач легкового автомобиля ( вариативность)

В задании на курсовую работу задаются

1. наименование изделия, например, коробка передач

автомобиля, двигатель внутреннего сгорания, коробка отбора

мощности и другие изделия машиностроения по выбору преподавателя;

2. масса изделия;

3. программа выпуска;

4. трудоемкость или станкоемкость изготовления аналога изделия.

Программа выпуска и масса аналога изделия определяются проектантом по литературным источникам или в отдельных случаях руководителем курсового проектирования.

2.2. Содержание курсовой работы

2.2.1. Произвести расчет по технико-экономическим показателям потребного

количества основного металлорежущего оборудования, сборочных стендов,

транспортного оборудования, вспомогательного оборудования, рабочего состава и площадей механосборочного цеха, в том числе раздельно по каждому из его производственных и вспомогательных отделений (участков), для обеспечения заданной программы выпуска изделий.

2.2.2. Составить схему компоновки цеха (план размещения отделений цеха и

его служб) со степенью подробности, указанной ниже.

2.2.3. Определить основные технико-экономические показатели механосборочного цеха.

2.3. Расчет основных показателей механосборочного цеха

2.3.1. Трудоёмкость механической обработки (станкоёмкость),

слесарно-сборочных работ (узловой сборки) и общей сборки на конвейере.

При задании трудоемкости Т_Р изготовления аналога изделия вначале проектант определяет станкоемкость Т_С изготовления аналога изделия по формуле:

,

где - коэффициент, учитывающий потери времени работы из-за простоев оборудования по организационно- техническим причинам ( = 0,05- 0,2);

m- средний коэффициент многостаночного обслуживания соответствующего производства.

Так как проектируемое производство и конструкция изделия не остаются неизменными исходную станкоемкость изготовления аналога корректируют с помощью обобщенного коэффициента приведения К_О.

Обобщенный коэффициент приведения К_О может быть представлен следующей формулой:

_{, (2)}

где К_В- коэффициент массы, учитывающий изменение размеров обрабатываемых поверхностей в подобных конструкциях;

К_сл- - коэффициент сложности;

К_с- коэффициент серийности;

К_у – коэффициент ужесточения.

Коэффициент массы, учитывающий изменение размеров обрабатываемых поверхностей в подобных конструкциях

,

Где а – коэффициент пропорциональности (при укрупненных расчетах обычно принимают равным 1);

М – масса проектируемого изделия;

М_а – масса аналогичного изделия, станкоемкость которого известна.

Зависимость коэффициент сложности от многих факторов затрудняет обоснование выбора его значения. Вследствие этого значения коэффициента сложности устанавливают на основании практики (смотри (1) стр. 100- 105).

Если технология производства не меняется, а изменяется лишь объем выпуска, коэффициент серийности для среднего машиностроения определяется по формуле:

,

Где N_а –программа выпуска аналогичного изделия.

Совершенствование методов обработки, повышение степени концентрации элементарных операций, установка более производительного оборудования- все это приводит к снижению станкоемкости аналога, что учитывается с помощью коэффициента ужесточения К _у.

К_у= 1/φ,

Где φ – коэффициент увеличения условной производительности.

,

Где Σ_пр- условная производительность проектируемого процесса;

Σ_а- условная производительность аналогичного процесса.

По рассчитанным значениям К_В, К _{сл ,}К _с, и К_у определяется обобщенный коэффициент приведения К_О по формуле (2). А затем по формуле

определяется станкоемкость Т_С изготовления проектируемого изделия.

Для подсчета трудоемкости механической обработки всей программы выпуска изделий необходимо умножить станкоёмкость механической обработки одного изделия на количество изделий:

Т_и=Т_с П, ч,

где Т_и— общее количество станко-часов, затрачиваемых на всю годовую программу; Т_с — станкоемкость одного изделия, ч; П— программа выпуска изделий в год.

Аналогично определяется трудоемкость слесарно-сборочных работ и конвейерной сборки.

Трудоемкость слесарно-сборочных работ по сборке узлов (или машины в це-

лом, если нет сборки на конвейере) на всю программу выпуска

Т_с.у=Т_сбП, ч,

где Т_сб— трудоемкость узловой сборки одного изделия (см. табл.1).

Трудоемкость общей сборки всех изделий на конвейере

Т_о.сб=_Тс.кП, ч,

где Т_с.к— трудоемкость конвейерной сборки одного изделия (см. табл.1).

2.3.2. Режим работы цеха, рассчитываются фонды времени [4, 9].

Машиностроительные предприятия относятся к прерывному производству.

При проектировании большинства механических цехов принимается двухсменный режим при пятидневной рабочей неделе. При этом необходимо учитывать, что установленная законом длительность рабочей недели — 40 ч.

Действительное (расчетное) годовое число часов работы одного станка при

работе в одну смену (действительный годовой фонд времени станка)

F_д=Fk т, ч,

где F — номинальный годовой фонд времени при работе в одну смену, равный произведению продолжительности рабочей смены в часах на число рабочих дней в году; k — коэффициент использования номинального фонда времени; m —число рабочих смен в сутки.

Коэффициент использования номинального фонда времени оборудования,

учитывающий время простоя его в ремонте, принимается в процентах от номинального фонда времени и зависит от режима работы цеха: при работе в одну смену 2% (k=0,98), при работе в две смены 3% (k=0,97), при работе в три смены 4% (k=0,96). Для станков свыше 30 категории ремонтной сложности при работе в две смены 6% (k=0,94), при работе в три смены 10% (k=0,9).

Действительный годовой фонд времени работы рабочего

F_д.р=F_рk_р, ч,

где F_р— номинальный годовой фонд времени рабочего (определяется так же, как и для оборудования); k_р— коэффициент использования номинального фонда времени рабочего, учитывающий время отпуска и невыход рабочего по уважительным причинам, принимается в размере 11% от номинального фонда времени (k=0,89) [14].

2.3.3. Определяется тип производства и величина такта выпуска изделий [3, 4,7, 21].

В соответствии с ГОСТ 14004-83 показателем для определения типа производства является коэффициент закрепления операций

К_з.о= Ч_о/С_п,

где Ч_о— число технологических операций, выполненных или подлежащих выполнению в течение месяца цехом или участком; С_п— число рабочих мест.

Согласно ГОСТ 14004-83 коэффициент К_з.о=1 для массового производства;

1<К_з.о≤10 для крупносерийного; 10<К_з.о≤20 для среднесерийного; 20<К_з.о≤40 для мелкосерийного. Для единичного производства величина К_з.о не регламентируется.

При укрупненном проектировании для определения типа производства можно воспользоваться таблицей 2.

Таблица 2- Примерное количество изделий, выпускаемых в течение года

при различных типах производства

Трудоемкость изделия, ч	Тип производства
	Единичное	Мелко- серийное	Средне- серийное	Крупно- серийное	Массовое
	Количество изделий по годовой программе, шт.
Свыше 10 000	До 10	10–25	25–100	Свыше 100	—
1 000–10 000	До 20	20–50	50–250	250–5 000	Св. 5 000
10–1 000	До 40	40–100	100–500	500–10 000	Св. 10 000
10–100	До 80	80–150	150–750	750–15 000	Св. 15 000
1–10	До 100	100–250	250–1 500	1 500– 30 000	Св. 30 000
До 1	До 150	150–500	500–3 000	3 000– 50 000	Св. 50 000

Обработка деталей в массовом и крупносерийном производствах осуществляется на непрерывно-поточных, а в среднесерийном — переменно-поточных и групповых линиях, такт выпуска которых определяется по формуле

, мин,

где Fд—действительный годовой фонд времени станка при работе в одну смену, ч; m — число рабочих смен в сутки; К_н— коэффициент, учитывающий затрату времени на организацию технологического процесса (переналадки с одного наименования детали на другое, подналадку оборудования и т.д., К_н=0,8…0,9); П— годовая программа выпуска изделий.

2.3.4. Состав участков цеха [1, 17].

В зависимости от принятой схемы организации производства и характера вы-

пускаемого изделия в состав цеха могут входить различные отделения и участки.

В общем случае в состав цеха входят:

1) производственные отделения и участки, к которым относятся отделения

(участки) для непосредственного осуществления технологических процессов обработки деталей, сборки сборочных единиц и общей сборки, а также окраски, испытания, консервации и упаковки готовых изделий;

2) вспомогательные отделения и участки, где размещаются мастерские вспомогательного характера (для ремонта оборудования и технологической оснастки, заточки инструментов), контрольное отделение, цеховые склады (основных и вспомогательных материалов, заготовок, деталей, инструментов) и др.;

3) служебные помещения для технической части цеха и административно-

технического персонала;

4) бытовые помещения для размещения гардеробных, уборных, умывальных, душевых, курительных и др.

Необходимо наметить состав производственных и вспомогательных отделений, а также служебных и бытовых помещений для проектируемого цеха.