книги из ГПНТБ / Куликов И.В. Технология изготовления и ремонта мебели по заказам населения учебник

Г Л А В А 19 ДИПЛОМНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Изложение главы имеет целью дать студенту методические указания по структуре и направленности дипломной работы, а также содержанию отдельных ее разделов. Учитывая, что студент сам дол­ жен подобрать необходимый для работы над дипломом материал, самостоятельно, творчески, на основе достижений науки и новой техники разработать оптимальные, обоснованные решения общетех­ нических и технологических задач проекта, здесь не приводится и не повторяется материал различных учебников и учебных посо­ бий по дисциплинам, связанным с дипломным проектом.

Дипломное проектирование является заключительным этапом обу­ чения студента в высшем учебном заведении и имеет своей целью сис­ тематизацию, закрепление и расширение теоретических знаний сту­ дента, углубленное изучение им одной из отраслей техники (в соот­ ветствии с темой проекта), развитие расчетно-графических навыков для самостоятельного решения инженерных задач.

Дипломный проект должен максимально приближаться к реаль­ ным условиям и выполняться на уровне развития передовой оте­ чественной и зарубежной науки и техники.

Дипломный проект состоит из следующих частей: общей, техно­ логической, энергетической, строительной, техники безопасности и противопожарной техники; технико-экономической, пояснительной записки проекта, перечня использованной литературы и оглав­ ления.

Темы для дипломной работы. Темы дипломных работ должны носить производственный характер. Они должны быть направлены на решение задач дальнейшего развития мебельных предприятий по изготовлению и ремонту мебели с учетом района на основе вне­ дрения новой техники, прогрессивной технологии и данных науки. Темы дипломных работ могут решать задачи строительства нового или реконструкции существующего мебельного предприятия. При разработке проекта в объеме цеха или ряда цехов необходимо (укрупненно) учитывать во всех частях проекта те изменения, которые вно­ сят проектируемый цех (цехи) на все предприятие в целом. Дипло­ мный проект с большим заданным объемом работ может быть выпол­ нен группой студентов, однако не более 2—3 человек, с четким раз­ граничением объема работ каждого студента. В качестве диплом­ ной работы вполне допустима научно-исследовательская тематика, направленная на решение определенной технической или технологи­ ческой частей проекта. Однако научно-исследовательская тематика может быть посвящена и решению задач, представляющих интерес

для ряда предприятий или даже для целой отрасли промышлен­ ности по изготовлению и ремонту мебели по заказам населения.

Подбор материала для дипломного проекта. Основными материа­ лами для разработки дипломного проекта служат данные, собранные дипломантом во время прохождения преддипломной технологичес­ кой практики; перспективы развития той отрасли промышленности системы быта, которая является предметом разработки дипломного проекта и технико-экономические показатели развития этой отрасли. Показатели берутся либо с передовых современных предприятий, овладевших новой техникой, технологией, либо разработанные голов­ ными институтами, утвержденные соответствующими организациями. Материалами могут служить также сборники ГОСТ, ТУ, нормали, производственные инструкции, каталоги и чертежи основных типов оборудования, прейскуранты на различные основные и вспомогатель­ ные материалы, методики по определению показателей производства и другие материалы. Кроме того, используется техническая и спе­ циальная литература по отдельным вопросам дипломного проекта. Эти материалы подбираются дипломантом либо самостоятельно, либо по рекомендации руководителя проекта или консультантов. Все материалы должны быть в той или иной степени полноты систематизи­ рованы для использования их при разработке как общих, так и спе­ циальных разделов дипломного проекта. Собранные исходные мате­ риалы должны быть комплексными, полными и достаточно достовер­ ными по всем частям дипломного проекта.

§ 1. ОСН ОВН Ы Е о б я з а н н о с т и р у к о в о д и т е л я

ИК О Н С У Л ЬТА Н ТО В П РОЕК ТА

Роль основного руководителя дипломного проекта и консультан­ тов по основным разделам проекта ограничивается принципиальными установками. Руководитель должен оказывать помощь студенту в его самостоятельной работе при решении различных задач и вопросов дипломного проекта. Руководители и консультанты должны приучить студента к анализу различных справочных и литературных данных, методам расчетов, их полезности, приемлемости их при решении основных вопросов дипломного проекта. Руководитель и консультан­ ты не входят в детали решаемых вопросов, предоставляя студенту возможность самостоятельно принять необходимое оптимальное решение и воплотить его в проект. В спорных вопросах руководи­ тель и консультанты направляют дипломанта на поиски правильных решений; путем разработки различных вариантов и сопоставления их решить конфликт между соперничающими решениями, однако решающее слово остается за студентом. Следует, однако, иметь в виду, что за принятые в дипломном проекте решения и за правиль­ ность всех выполненных вычислений отвечает студент. Студент должен находить решения с практической и теоретической точек зрения, обеспечивать соблюдение единства терминологии, буквенных обозначений, математических знаков, размерностей и других принятых в проектном деле обозначений и норм.

404

В своей работе по руководству дипломным проектированием руководитель и консультанты должны всемерно стремиться поднять знания студента, расширить его кругозор в специальных и смеж­ ных отраслях знаний его специальности, стараться привлечь его ближе к освоению проектного дела, а равно привить ему необходи­ мые навыки к научно-исследовательским работам в их взаимосвязи с производством.

§ 2. ТЕХ Н О Л О ГИ ЧЕС КА Я ч а с т ь д и п л о м н о г о п р о е к т а

Технологическая часть дипломного проекта состоит из следующих основных разделов: разработки конструкции изделия; расчета ос­ новных и вспомогательных материалов; разработки технологического процесса; подбора и расчета производственного оборудования; раз­ работки, проектирования поточного или конвейерного производств; проектирования планировок технологического процесса основных цехов; расчета обслуживающих цехов; расчета складов лесомате­ риалов и сушильного хозяйства; расчета буферных складов основных и вспомогательных материалов и склада готовой продукции; расчета внутрицехового и межцехового транспорта; расчета пневматиче­ ского транспорта и цеховых эксгаустерных установок. При про­ ектировании технологической части проекта необходимо:

а) предусматривать повышение качества и снижение себестои­ мости продукции, запланированной в проектируемом объекте;

б) быть последовательным в применении прогрессивных норм и нормативов, передовой техники и технологии, организации, специа­ лизации и кооперирования производства;

в) базироваться на обоснованных расчетах оборудования и произ­ водственных площадей, не иметь излишеств в строительстве и эксплу­ атации;

г) соблюдать рациональную экономию в расходовании сырья и прочих материалов, а также энергии, воды и пр.;

д) предусматривать унификацию производственных процессов, оборудования, инструментов и приспособлений;

ж) применять технически и экономически целесообразную меха­ низацию, конвейеризацию и автоматизацию как отдельных участков, так и целых производственных процессов.

Разработка конструкции изделия. В этом разделе делается выбор конструкции изделия и его обоснование, разрабатываются конструк­ тивные чертежи и составляется описание изделий и их техническая характеристика.

В дипломном проекте должны выбираться наиболее совершенные виды конструкции столярных изделий.

Конструкции изделий должны быть технологичными, т. е. преду­ сматривать обработку на станках и возможность расчленения опе­ раций сборки на ряд простых, легко механизируемых приемов. В кон­ струкциях изделий следует добиваться приведения деталей и узлов к возможно меньшему числу типоразмеров.

Чертежи изделий выполняются в виде общих (сборочных) листов, содержащих вид и необходимые разрезы, полностью выясняющие

405

г

конструкцию и архитектуру. Разрабатывается подробная специ­ фикация деталей. Деталировка дается эскизно, в технологических картах.

В описании изделия, должно быть указано назначение изделия, особенности его конструкции и характеристика.

Содержание характеристики:

наименование изделия, тип и ГОСТ, основные размеры изделия в чистоте (по видам лесоматериалов и по породам); расчетные таблицы допусков; наименование и количество материалов и метизов, вхо­ дящих в изделие (текстиль, фурнитура, стекло и т п.); общая пло­ щадь склеиваемых поверхностей в изделиях; в том числе под массивом и фанеровкой; общая площадь отделываемых поверхностей; наимено­ вание, вид и количество клеев и отделочныхматериалов;види качество отделки. Все расчеты, связанные с определением площадей склейки и отделки, выполняются в черновиках, в пояснительную записку вно­ сят только их результаты.

Общий объем деталей в чистоте берется из ведомости расчета сырья. В отдельных случаях в характеристике могут быть приведены технические условия на изделие, если данные последних имеют непо­ средственное значение для технологического процесса и расчета

материалов.

Расчет основных и вспомогательных материалов. В этот раздел входит выполнение следующих работ: расчет основных материалов и полуфабрикатов; расчет лесоматериалов; расчет отходов и мероприя­ тия по их использованию; выбор поклеевых и отделочных материалов и расчет их расходов; расчет расхода вспомогательных материалов.

Расчет лесоматериалов производится по ведомости специальной формы.

Припуски на обработку устанавливаются в зависимости от раз­ меров деталей, породы, конструкции и технологического процесса по нормативным таблицам припусков на основе специальной или справочной литературы.

Пользуясь нормативными таблицами, как в данном случае, так и в последующих, следует’указать источник (автор, год издания, стр.). Используемый источник нормативов должен быть одобрен или ука­ зан руководителем проекта.

При составлении спецификации на лесоматериалы следует обос­ новать их выбор (пиломатериалы, черновые заготовки или чистовые заготовки на основе экономических и технологических соображений).

На основе итоговых данных по количеству отходов различных видов и практических коэффициентов их использования определя­ ется количество отходов, подлежащих утилизации в виде мелких деталей и изделий.

Расход клеевых и отделочных материалов определяется в соот­ ветствии с их видом и рецептурой, укрупненными нормами расхода на 1 м2 склеиваемых и отделываемых поверхностей и размерами по­ следних в изделии. Выбор вида клея и отделочных материалов дол­ жен быть обоснован технологическими и экономическими соображе­ ниями.

406

Расчет расхода прочих основных материалов (текстиль, фурнитура и др.) производится в соответствии с потребностью этих материалов для изготовления и с учетом необходимых прибавок на отходы и брак.

Расход вспомогательных материалов устанавливается дипломан­ том применительно к условиям проектируемого предприятия.

Методика выполнения разделов технологической части проекта выполняется на основе данных настоящей книги и других соответ­ ствующих источников.

Разработка технологического процесса состоит из следующих элементов: составление технологических карт; разработка общей схемы технологического процесса; разделение технологического процесса в соответствии со стадиями обработки и установление номен­ клатуры производственных цехов (мастерских, отделений и др.), например: цех раскроя материалов, цех машинной обработки и др.

Технологические карты составляются на каждую деталь, каждый узел (по указанию руководителя составление технологических карт может быть ограничено).

Составляя технологические карты, или пооперационные ведомости на обработку деталей, необходимо проектировать наиболее совер­ шенные методы производства. Хотя составление технологических карт предшествует разработке общей схемы технологического про­ цесса, необходимо все же основные черты технологии будущего про­ изводства решить еще до составления технологических карт, нужно стремиться к одинаковому технологическому процессу у большинства деталей.

Общая схема технологического процесса разрабатывается на каждое изделие на основе технологических карт, одновременно уточ­ няется оборудование. Выбирая оборудование, необходимо ориенти­ роваться на наиболее современные модели станков, отличающихся высокой производительностью и точностью работы. В то же время необходимо, чтобы производительность и стоимость станков нахо­ дились в соответствии с объемом и характером производства. Обору­ дование может быть как отечественное, так и импортное.

По окончании проектирования схем технологического процесса на основе их анализа должна быть уточнена и согласована с руково­ дителем номенклатура основных производственных цехов соответ­ ственно стадиям технологического процесса.

На каждое изделие должна быть составлена сводная ведомость расхода материалов с разбивкой на основные и вспомогательные

материалы.

Клеевые и отделочные материалы, приобретаемые в готовом виде, вносятся в ведомость под соответствующим названием.

Материалы, представляющие собой композиции, приготовляемые на самом предприятии из исходных материалов (например, масляная шпаклевка из олифы и мела), учитываются в ведомости по отдельным

компонентам.

В ы б о р и р а с ч е т п р о и з в о д с т в е н н о г о о б щ е г о

407

определение суммарных затрат времени и расчет количества станков и рабочих мест и их загрузки; анализ и корректирование технологи­ ческой схемы; составление ведомости основного производственного оборудования; проектирование поточного или конвейерного произ­ водства; выбор и расчет основных параметров специального обору­ дования; выбор и расчет оборудования для клее-, лакоприготовитель­ ных лабораторий и др.

В расчетах необходимо предусмотреть использование всех тех­ нических резервов и наиболее совершенную технику.

Для операционного нормирования работ можно пользоваться данными справочной или специальной литературы, а также пред­ приятий (производственными нормами). Во всех случаях нормирование должно вестись с учетом наиболее передовых нормативов, методов организации рабочих мест и приемов работы.

При использовании производственных норм времени дипломант обязан продумать мероприятия по улучшению организации каждого рабочего места, интенсификации работы и в соответствии с намечен­ ными мероприятиями скорректировать существующие нормы, до­ биваясь повышения производительности труда на проектируемом предприятии в соответствии с показателями, установленными зако­ ном о государственном развитии народного хозяйства.

Расчеты по нормированию должны быть систематизированы и приложены к пояснительной записке в виде журнала, содержащего расчеты и расчетные таблицы по всем операциям.

Результаты нормирования вносятся в общую схему технологиче­ ского процесса в станко-часах с учетом времени на обработку заготовок и деталей, прибавляемых на отбраковку в процессе производства.

Итоговые данные схемы служат для расчета числа станков по установленной методике. При определении располагаемого числа станко-часов по режиму работы должны быть учтены простои обо­ рудования на ремонт и по другим причинам. Простои оборудования должны приниматься в зависимости от сложности станка, организа­ ции ремонта и режима работы.

При разработке технологических схем на несколько изделий рекомендуется подсчитать итоги трудозатрат и определить расчет­ ное число станков по каждому изделию с тем, чтобы полученные дан­ ные могли быть использованы впоследствии для определения основ­ ной зарплаты по изделиям (в калькуляциях их себестоимости).

Принимаемое число станков должно быть взято по сумме расчет­ ного числа станков всех изделий.

• По определению числа станков, рабочих мест и их загрузке дол­ жен быть произведен анализ результатов и намечены мероприятия для выравнивания загрузки оборудования. Намеченные мероприятия должны быть изложены в пояснительной записке.

Ведомость оборудования составляется с разбивкой оборудования по цехам.

П р и о р г а н и з а ц и и п р о и з в о д с т в а с п р и м е ­

408

л и н и й н е о б х о д и м о п р о и з в е с т и в ы б о р и р а с ­ ч е т о б о р у д о в а н и я к о н в е й е р о в и л и н и й .

Организация производства с применением конвейеров и полу­ автоматических линий может охватывать весь процесс производства или только отдельные его этапы, например, только раскрой или ма­ шинную обработку, сборку или отделку изделий. Поскольку поточ­ ное (конвейерное) производство является наиболее совершенной фор­ мой организации производственного процесса, в каждом дипломном проекте желательна разработка такой организации хотя бы на од­ ном из участков производства.

Если объем и участки организации (конвейерного) производства не заданы, то выбирать их следует прежде всего на этапах техноло­ гического процесса, где операции носят массовый или серийный характер для всех деталей или изделий.

Расчетная величина ритма или промежуток времени, через кото­ рый изделия должны сходить с потока, определяется как частное от деления располагаемого времени на сменное задание в штуках.

Время смены (в минутах) выбирают в зависимости от режима работы потока (без или с регламентированными перерывами).

В разработку технологии с применением конвейерных и полу­ автоматических линий входит установление состава и последоватетельности операций, выбор оборудования и оснастки (приспособле­ ний) на рабочих местах и разработка (в основе) приемов выполнения операций на рабочих местах потока. Одновременно в принципе ре­ шается вопрос о виде межоперационного транспорта обрабатываемых деталей или изделий и также в принципе решаются все технические мероприятия, связанные с промежуточной обработкой на потоке, например применение камерной или иной сушки для сокращения сроков выдержки на отдельных операциях, применение винтовых соединений на операциях сборки для исключения необходимости в длительной выдержке после сборки на клею и т. д. Необходимо отметить, что полный комплекс мероприятий, связанных с организа­ цией поточного производства, не исчерпывается решением чисто технических задач, он включает и разработку организационных и технологических вопросов, в частности введение нормализации соединений и сокращений типоразмеров деталей и узлов в кон­ струкциях изготовляемых изделий, введение системы допусков и посадок для обеспечения взаимозаменяемости деталей или узлов, применение предельных калибров, кондукторов и разработку системы контроля и управления потоком и т. д.

Объем и глубина решения всех задач, связанных с организацией поточного производства, в дипломном проекте должен устанавливать руководитель проекта.

Нормирование продолжительности операций на потоке произ­ водят только после того, как установлен состав операций, их после­ довательность и условия выполнения (оборудование, приспособле­

ния и т. д.).

Для нормирования можно пользоваться данными справочников или производственными нормами, внося в них коррективы в соот­

409

ветствии с измененными условиями обработки деталей или изделий на потоке.

Процессы для пневматической запрессовки склеиваемых деталей выбирают в соответствии с намеченным технологическим процессом. Размеры их выбирают в зависимости от размеров обрабатываемых деталей.

Число прессов устанавливается в соответствии с продолжитель­ ностью цикла обработки инеобходимой сменной производительностью.

При проектировании нанесения отделочных материалов распы­ лением в проекте должны быть:

а) рассчитаны расходы сжатого воздуха на распыление, произ­ водительность и мощность компрессора;

б) выбраны тип и размеры распылительных кабин, рассчитано количество отсасываемого ими воздуха и расход воды на гидроочистку (для кабин с водяной завесой), потребляемая мощность.

Расход сжатого воздуха на распыление устанавливается в зави­ симости от системы распылителей, числа и коэффициента одновре­ менности их работы.

По рассчитанному расходу воздуха на распыление в м3/г и рабочему давлению воздуха по каталогу подбирается компрессор и устанавли­ вается его мощность. Выбранная производительность компрессора должна предусматривать компенсацию неизбежных утечек воздуха в арматуре и возможное увеличение числа потребителей сжатого воздуха.

В случае потребления сжатого воздуха в станочном и сборочном цехах потребность последних должна быть учтена при выборе ком­ прессора.

Размеры кабин выбираются в соответствии с габаритными раз­ мерами отделываемых изделий и должны быть по меньшей мере на 200—300 мм больше соответствующих размеров изделий.

Количество воздуха, отсасываемого кабиной, определяется из расчета получения в открытых проемах кабины скорости воздуха порядка 0,8— 1,0 м/с.

Потребная мощность вентиляционной установки должна быть определена аэродинамическим расчетом.

Расчет воды на*гидроочистку воздуха следует рассчитывать укрупненно по нормам.

Для сушилок, предназначенных для сушки отделываемых дета­ лей или узлов мебели, определяется температура и время сушки в зависимости от вида лакокрасочных покрытий и способа сушки, основ­ ные размеры и число камер, кратность воздухообмена в камере с про­ веркой концентрации паров растворителей на предел взрывчатости.

При расчете расхода пара в конвекционных сушилках расход тепла на собственную сушку отделочных покрытий ввиду его малости может учитываться поправочными коэффициентами к сумме тепло­ потерь сушилки.

Расход мощности на вентиляцию сушилки определяется по укруп­ ненным нормам. Расход мощности на сушку инфракрасными лучами определяется установленным числом и мощностью электроламп.

4 Ю

При сушке отдельных изделий непосредственно в цехе необхо­ димая для этого площадь рассчитывается подобно расчету площадей под буферные склады.

Выбор и расчет оборудования для клее-, лакоприготовительных лабораторий. Оборудование для приготовления и потребления клее­ вых и лакокрасочных растворов выбирается с учетом вида клеевых и лакокрасочных материалов и их сменного расхода. Оборудование для клее- и лакоприготовительных лабораторий выбирается по соот­ ветствующим справочникам и каталогам или изготавливается на месте. При проектировании лаборатории следует предусмотреть площади и оборудование для мытья посуды и других работ и выполне­ ние всех требований техники безопасности при пользовании синтети­ ческими клеями и лакокрасочными материалами и растворами на их основе. Расход пара или электроэнергии на приготовление клеевых и лакокрасочных растворов может определяться укрупненно.

Выбранное специальное оборудование заносится в общую ведо­ мость производственного оборудования или же составляется отдель­ ная ведомость специального оборудования по форме применительно к первой.

Планировка производственного процесса и основных цехов пред­ приятия. Последовательность работы: расчет производственной пло­ щади цехов и мастерских; установление размеров и конфигураций зданий и планировка оборудования.

а) для станочного оборудования и рабочих мест — на основании средних норм производственной площади;

б) для непрерывно-поточных и конвейерных линий — пробной планировкой;

в) для специального оборудования и складов на основании соотвествующих технологических расчетов.

Расчеты следует свести в общую ведомость. Параллельно с выпол­ нением настоящего раздела дипломант должен решить некоторые вопросы строительной и экономической части: выбор системы заст­ ройки, типа зданий; решение (предварительное) о расположении зданий на генеральном плане; установление штатов предприятия; определение на основании штатной ведомости площади хозяйствен­ ных, бытовых и административных помещений для каждого цеха.

Установление размеров и конфигураций зданий и планировка оборудования в них должны производиться с учетом: соблюдения установленной нормы производственной площади; удобства разме­ щения бытовых и обслуживающих помещений; рациональной орга­ низации рабочих мест; создания прямолинейных технологических потоков, исключающих возвратное движение обрабатываемых дета­ лей.

Изображение оборудования, рабочих мест и условные обозначе­ ния на плане не могут носить произвольный характер и должны строго соответствовать установленному кафедрой стандарту обоз­ начения.

411

При составлении проекта реконструкции существующего пред­ приятия основной задачей при планировке оборудования является отыскивание решения, которое обеспечивает одновременно как тре­ бование рационализации технологического потока, так и максималь­ ное использование существующих зданий и помещений.

Для удобства рассмотрения ряда вариантов планировок и выбора из них наилучшего рекомендуется пользоваться вырезанными в мас­ штабе из карточной бумаги габаритными изображениями станков и рабочих мест, закрепляемых на плане с помощью булавок.

Расчет обслуживающих цехов. К группе обслуживающих цехов и мастерских относятся ремонтно-механические, инструментальные цехи, мастерские изготовления приспособлений и др. Котельная и силовая станция рассматриваются в энергетической части проекта.

Ремонтно-механический цех. Требуется установить характер ра­ бот, производимых в ремонтно-механических цехах; определить состав цеха; определить оборудование и составить ведомость обору­ дования по цеху.

Ремонтно-механические цехи столярно-механических предприятий могут состоять из следующих мастерских или отделений: станочных, слесарно-сборочных, кузницы с закалочной, кровельного, электро­ монтажного, водопроводного.

Вопрос о наличии всех этих мастерских в составе цеха решается в каждом частном случае в зависимости от особенностей производ­ ства.

Номенклатура, количество станков и прочего оборудования для укрупненных расчетов могут определяться на основании ориентиро­ вочных процентных соотношений.

Инструментальное хозяйство. В этой части проекта следует соста­ вить ведомости нужного инструмента и приспособлений; на основании спецификации инструмента и приспособлений рассчитать и выбрать необходимое оборудование и составить сводную ведомость оборудо­ вания для инструментального цеха и мастерской приспособлений. Ведомость необходимого инструмента и приспособлений составляется на основании технологических карт.

Для укрупненных расчетов количества инструмента подробный расчет числа и стоимости его может и не производиться. В этом слу­ чае стоимость инструмента определяется процентным соотношением

кстоимости основного производственного оборудования (3—4%). Расчет потребной площади обслуживающих цехов производится

в соответствии с расчетным количеством оборудования и рабочих мест по укрупненным показателям (средней нормы производствен­ ной площади на одно рабочее место).

Сушильное хозяйство. Этот раздел разрабатывается в зависимости от характера темы и указания кафедры об объеме раздела. Содержа­ ние работы определяется тем, разрабатывается ли сушильное хозяй­ ство для нового предприятия или для реконструируемого действу­ ющего.

При разработке сушильного хозяйства для вновь проектируемого предприятия объем работы состоит из решения следующих основных

412