ГПС, вторая ЛБ

Лабораторная работа №2 «Проектирование элементов гибкой производственной системы

механической обработки»

Цель работы Лабораторная работа выполняется на основе теоретических положений,

изучаемых в дисциплине «Автоматизация производственных процессов в машиностроении», с использованием табличного процесcopa Microsoft Excel в среде Windows XP и выше.

Цель работы:

•знакомство с назначением, структурой гибких производственных систем, с этапами проектирования и расчета ГПС механической обработки;

•получение умений и навыков в:

-расчете ГПС механической обработки;

-определении и анализе основных технико-экономических показателей ГПС механической обработки.

Задание 1.

Таблица 1 – Исходные данные

1. Определить приведённую программу на основе исходных данных При проектировании по приведенной программе всю номенклатуру

заданных изделий разбивают на группы. В каждую группу входят изделия,

2

сходные по конструкции и технологии изготовления. В каждой группе намечается изделие-представитель, по которому ведут все последующие расчеты. Все остальные изделия данной группы приравниваются к изделию-

представителю с учетом весовых соотношений, серийности программы и сложности механической обработки. Общий коэффициент приведения составляет

K = K1K2K3

где K - коэффициент приведения по весу; K - коэффициент приведения по серийности; K - коэффициент приведения по сложности.

Коэффициент приведения по весу определяется по формуле:

3 2

1 = √( пр)

Коэффициент приведения по серийности определяется в зависимости от соотношения Nпp/Nx, где Nx годовая программа в штуках приводимого изделия; Nпp годовая программа в штуках изделияпредставителя.

Впрактике проектирования пользуются коэффициентами,

приведенными в таблице 2.

Таблица 2 – Поправочные коэффициенты серийности 2

Коэффициент приведения по сложности K учитывает влияние технологичности конструкции на станкоемкость или трудоемкость механической обработки и сборки.

Для однородных деталей группы наиболее существенными параметрами, определяющими сложность, будут точность и шероховатость поверхности обработки. Указанные параметры при количественной оценке технологичности конструкции детали учитываются средним квалитетом точности обработки KТ и средним значением параметра шероховатости Ra,

тогда:

3

3 = ( )( )

пр пр

Таблица 3 – Ведомость расчёта приведённой программы

Задание 2.

Таблица 4 – Исходные данные

1. Рассчитать действительный годовой фонд времени рабочих и

действительный годовой фонд работы оборудования

4

Таблица 5 – Действительный годовой фонд времени рабочих

Таблица 6 – Действительный годовой фонд работы оборудования

1.Определить тип производства

По исходным данным выбираем серийное производство

По Кзо можно сделать вывод, что у нас среднесерийное производство

Задание 4.

Таблица 8 – Исходные данные

Разработка технологического процесса механической обработки и определение затрат времени на изготовление деталей является основным этапом проектирования. При разработке технологического процесса необходимо ориентироваться на прогрессивные решения с учетом внедрения современных достижений в области механической обработки и применении

5

высокопроизводительного оборудования. При разработке технологических процессов в целях достижения прогрессивных технико-экономических

показателей приема руководствуются следующими основными направлениями.

Высокая концентрация операций, достигаемая в результате обработки

несколькими инструментами одновременно различных поверхностей деталей на одном станке.

Использование прогрессивных методов получения заготовок с

минимальными припусками.

Применение прогрессивных конструкций инструментов с механическим креплением сменных пластин из твердых сплавов, в том числе с

износостойкими покрытиями, сверхтвердых материалов, керамики и др.

Применение унифицированных (групповых, типовых) технологических

процессов механической обработки и сборки изделия.

Применение высокопроизводительного оборудования на базе станков с

ЧПУ и обрабатывающих центров.

Применение универсально-сборных переналаживаемых

приспособлений (УСП), оснащенных универсальными механизированными крепежными наборами (УМКН).

В число основных факторов, составляющих технологический процесс,

входит время, потребное на обработку детали.

Техническая норма времени, определяющая затраты времени на обработку (сборку) и другие работы, служит основой для оплаты работы,

калькуляции себестоимости детали и изделия, расчета необходимого количества станков и рабочих, определения производственной мощности цехов (участков), планирования производства.

Трудоемкость (станкоемкость) (tсм) механической обработки представляет собой сумму затрат станочных работ, необходимых для изготовления детали или всей машины, и выражается обычно в станкочасах.

6

1. Рассчитать коэффициент многостаночного обслуживания и построить график зависимости коэффициента от трудоёмкости Интервал времени, определяемый отношением цикла технологической

операции к числу изделий, одновременно изготовленных или ремонтируемых на одном рабочем месте, называется штучным временем.

Трудоемкость (t) - это затраты труда рабочего для выполнения данной операции (всех операций) при изготовлении изделия (физический труд плюс наблюдение за процессом плюс неизбежные простои), чел.-ч. Тогда коэффициент многостаночного обслуживания определяется:

График показывает, что коэффициент многостаночного обслуживания

(KМ) резко снижается с увеличением трудоемкости (t).

7

При низких значениях трудоемкости (около 0.5), KМ имеет значение

(около 3). По мере роста трудоемкости до 1, значение KМ значительно падает

(примерно до 1.5). Дальнейшее увеличение трудоемкости приводит к более плавному, но все же заметному снижению KМ. При высоких значениях трудоемкости (5 и 6), KМ стабилизируется на относительно низком уровне

(ниже 0.3).

Таким образом, чем больше времени требуется на выполнение одной операции (выше трудоемкость), тем меньше станков может обслужить один рабочий.

Задание 5.

Таблица 10 – Исходные данные

Суммарное нормированное время TΣk подсчитывается на основе штучно-калькуляционного времени и подетальной годовой программы механического участка, включая запасные части для выпускаемой продукции:

Метод определения потребного количества станков С для серийного производства применим и для единичного производства.

Коэффициент использования станка по основному времени ηо, равный отношению основного времени к штучно-калькуляционному, определяется по формуле:

0 = 0 = 90 = 0.72шк 125

Количество станков для поточного производства определяется исходя из времени, необходимого для выполнения определенных операций, и такта

выпуска с линии готовых деталей. При этих видах производства необходимо

8

достичь синхронизации операций в соответствии с принятым тактом для создания непрерывного потока:

Задание 6.

Таблица 11 – Исходные данные

Загруженность станков по времени определяется коэффициентом загрузки. Коэффициент загрузки станка ηз - называется относительная величина, которая используется для определения, насколько данный станок занят при выполнении работы

По общему нормировочному времени количество рабочих-станочников определяется:

где Fдр - действительное количество часов работы рабочего в год, ч; Км

- количество станков, на которых может одновременно работать один рабочий

(коэффициент многостаночности), Sпр – принятое количество станков, Fg –

действительный годовой фонд времени работы одного станка при работе в одну смену, m – число смен работы станка в сутки, ηз – коэффициент загрузки станка.

Задание №7

Предложить компоновочную схему ГПС. Для чего использовать типо вые схемы ГПС, а также результаты выполнения лабораторных работ по расчету и построению АТСС и АСИО, выполненные ранее.

Компоновочные решения ГПС зависят от компоновочных схем АТСС.

Компоновка станочного комплекса ГПС может осуществляться по

9

конструктивному признаку или в технологической последовательности.

Окончательный выбор компоновки станков ГПС можно осуществить только после расчета автоматизированной транспортно-складской системы (АТСС)

Расчет АТСС проводился ранее.

Рисунок 2 – Схемы расположения станочной системы ГПС и циклограммы работы штабелеров, сгруппированных по:

конструктивному признаку (а) и типовому технологическому маршруту

(б)

Выбирая вариант компоновки ГПС, следует стремиться к минимизации грузопотоков, прямоточности движения деталей при обработке, отсутствию возвратных потоков, минимизации перемещений транспортных средств.

10