Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Проект_Маш_Пр-ва_КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

.pdf
Скачиваний:
41
Добавлен:
08.05.2015
Размер:
711.58 Кб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации Южно-Уральский государственный университет

Кафедра «Технология машиностроения»

Г.И. Буторин

ПРОЕКТИРОВАНИЕ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Электронное учебное пособие для выполнения курсового проекта

ISBN 978-5-696-04339-5

© Издательский центр ЮУрГУ, 2013

1

УДК [621:658.2](076.5)+621.001.2(076.5) Б934

Одобрено учебно-методической комиссией механико-технологического факультета

Рецензенты: канд. техн. наук, проф. А.К. Ольховацкий канд. техн. наук, доц. Л.М. Звонарева

Буторин, Г.И.

Б934 Проектирование машиностроительного производства [Электронный ресурс]: электронное учебное пособие для выполнения курсового проекта / Г.И. Буторин. – Электрон. текст. дан. (700 Кб). – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2013. – 1 электрон. опт. диск (DVD); 12 см – Системные требования: РС не ниже класса Pentium I; ОЗУ 512 Mb; ОС Windows 2000/XP/Vista/7; Adobe Acrobat Reader; DVD-ROM дисковод. –

Загл. с экрана.

Пособие написано в соответствии с учебными планами дисциплины «Проектирование машиностроительного производства» специальностей «Технология машиностроения», «Металлорежущие станки и комплексы», «Инструментальные системы машиностроительных производств» и «Управление качеством». Пособие предназначено для использования при выполнении курсового проекта (курсовой работы) и выполнении соответствующих разделов дипломных проектов студентами всех форм обучения, в том числе дистанционного, а также инженерно-техническими работниками технологических служб машиностроительных предприятий.

Изложены методики расчета основных показателей механосборочных цехов современных машиностроительных предприятий: расчета потребного количества основного и вспомогательного оборудования, потребного количества работающих, необходимых производственных и вспомогательных площадей, даны правила компоновки механосборочного цеха. Приведены справочно-нормативные данные, необходимые для проектирования.

Учебное пособие может быть использовано студентами всех форм обучения для направления 150900, 221400 и других направлений и специальностей машиностроительного профиля.

Учебное текстовое электронное издание

© Издательский центр ЮУрГУ, 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

1.ВВЕДЕНИЕ 1.1. Требования к уровню освоения содержания дисциплины………. 4

1.2. Требования к уровню подготовки для освоения дисциплины…… 5 1.3. Цели и задачи преподавания и изучения дисциплины.………….. 5

2.КУРСОВОЙ ПРОЕКТ (КУРСОВАЯ РАБОТА)

2.1.Задание на курсовой проект (курсовую работу)……………….... 6

2.2.Содержание курсового проекта (курсовой работы)………………. 6

2.3.Расчет основных показателей механосборочного цеха....………… 9

2.4.Расчет основных показателей механического отделения……….. 12

2.5.Расчет основных показателей сборочного отделения…………….. 18

2.6.Проектирование вспомогательных отделений механосборочного цеха……....……………………………………... 21

2.7.Проектирование бытовых

иадминистративно-конторских помещений………………………. 28

2.8.Проектирование цехового транспорта…………………………… 31

2.9.Выбор типа здания для размещения цеха………………………….. 32

2.10.Компоновка механосборочного цеха………………………………. 34

2.11.Технико-экономические показатели………………………………. 37

2.12.Библиографический список………………....………………..... 38

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………………....………………....... . 40

1 . В В ЕДЕН ИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ

1.1. Требования к уровню освоения содержания дисциплины

Дисциплина «Проектирование машиностроительного производства» принадлежит к общепрофессиональному циклу. Учебное пособие разработано для уровня подготовки дипломированных специалистов по направлениям: 151000 – «Кон- структорско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» и 220500 – «Управление качеством».

1.1.1. Согласно требованиям ГОС к минимуму содержания и уровню подготовки дипломированного специалиста в результате усвоения дисциплины «Проектирование машиностроительного производства» бакалавры и инженеры должны:

иметь представление о временных и экономических связях в производственном процессе; о различных видах технологических процессов в машиностроении, их возможностях; о научных и организационных основах мер ликвидации последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий и других чрезвычайных ситуаций;

знать стандарты и правила построения и чтения чертежей и схем; способы графического представления пространственных объектов; методы технологической подготовки производства изделий машиностроения; состав и правила проектирования гибких технологических комплексов, интегрированных автоматизированных производств; правила безопасности жизнедеятельности;

уметь работать с вычислительной техникой при решении расчетных и графических задач; пользоваться методами и средствами нормирования; использовать методы обеспечения безопасности жизнедеятельности;

иметь навыки построения изображений технических изделий, оформления чертежей, составления спецификаций; использования методов и средств нормирования.

1.1.2. В соответствии с ГОС в обязательный минимум содержания образовательной программы подготовки должны входить:

общая методология и логика решения проектных задач;

общая структура процесса проектирования;

структура машиностроительного производства.

Коглавлению

4

1 . В В ЕДЕН ИЕ

1.2. Требования к уровню подготовки для освоения дисциплины

Дисциплина «Проектирование машиностроительного производства» относится к профилирующим и завершает цикл обучения. Базовый материал, необходимый для ее успешного изучения, излагается во всех дисциплинах общетехнического и специализирующего циклов. Наиболее важными из них являются: технология конструкционных материалов, загрузочные и транспортные устройства, технология машиностроения, металлорежущие станки и промышленные роботы, взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения, проектирование технологической оснастки, теория резания, автоматизация производственных процессов, организация и планирование производства, управление предприятием, обеспечение безопасности жизнедеятельности.

1.3.Цели и задачи преподавания и изучения дисциплины

1.3.1.Цель данной дисциплины – дать студентам знания современной методики проектирования механосборочного производства, наделить их комплексом знаний, необходимых для проектирования автоматизированных механосборочных цехов, умению самостоятельно производить проектные расчеты и планировки технологического оборудования, выбирать оптимальные варианты проектных решений. Эти знания необходимы для самостоятельной разработки технологической части дипломных проектов механосборочных, инструментальных и ремонт- но-механических цехов по специальностям 15001, 151002 и 1220501.

1.3.2.Частными задачами для достижения поставленной цели является изучение следующих вопросов.

а) Общие сведения по проектированию машиностроительных заводов. Генеральный план завода.

б) Проектирование механических цехов. (Понятие о цехе, состав, классификация. Исходные данные для проектирования, производственная программа. Способы определения количества необходимого оборудования. Состав работающих в цехе и определение их количества. Проектирование вспомогательных отделений. Определение площади цеха).

в) Проектирование сборочных цехов. (Назначение и состав цеха, содержание программы производства. Производственные и вспомогательные отделения цеха, планировка оборудования, определение площади цеха).

г) Проектирование внутризаводского транспорта. д) Проектирование инструментальных цехов.

е) Проектирование ремонтно-механических цехов.

ж) Проектирование обслуживающих помещений цехов.

з) Основные данные для проектирования энергетической части. и) Проектирование экономической части проекта.

к) Состав и оформление проекта механосборочного цеха.

Кначалу главы

Коглавлению

5

2 . К УР С ОВ О Й ПР ОЕ К Т

2. КУРСОВОЙ ПРОЕКТ (КУРСОВАЯ РАБОТА)

2.1. Задание на курсовой проект (курсовую работу)

Необходимые исходные данные для выполнения курсового проекта (курсовой работы) приведены в табл.1 (все цифровые величины носят условный характер и не являются нормативными).

Номер варианта курсового проекта (курсовой работы) определяется по двум последним цифрам номера студенческого билета (шифра).

2.2.Содержание курсового проекта (курсовой работы)

2.2.1.Произвести расчет по технико-экономическим показателям потребного количества основного металлорежущего оборудования, сборочных стендов, транспортного оборудования, вспомогательного оборудования, рабочего состава

иплощадей 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.

Таблица 1 Исходные данные для курсового проекта (курсовой работы)

 

 

Годовая

Масса

Трудоёмкость изготовления

Шифр

 

единицы изделия, ч

Наименование

про-

изде-

Механиче-

Слесарно-

Конвейер-

 

 

изделия

грамма

лия Q,

 

ская обра-

сборочные

ная сборка

 

 

П, шт.

кг

 

 

ботка Тс

работы Тсб

Тс.к

 

 

 

 

01

Редуктор привода

 

 

 

 

 

11

пресс-

120 000

100

12

2

0,5

 

подборщика

 

 

 

 

 

02

Редуктор вязаль-

150 000

40

3

1

0,25

12

ного аппарата

 

 

 

 

 

03

Грузовая тележка

5 000

3 000

75

22

2

13

 

 

 

 

 

 

04

Боковой прицеп

75 000

100

10

3

0,3

14

 

 

 

 

 

 

05

Коробка отбора

12 000

15

30

2

15

мощности

 

 

 

 

 

06

Кран управления

800 000

5

0,3

0,3

16

 

 

 

 

 

 

07

Гидроцилиндры

20 000

25

14

2,8

0,15

17

 

 

 

 

 

 

К оглавлению

 

 

 

 

 

6

2 . К УР С ОВ О Й ПР ОЕ К Т

Продолжение табл. 1

 

 

Годовая

Масса

Трудоёмкость изготовления

Шифр

 

единицы изделия, ч

Наименование

про-

изде-

Механи-

Слесарно-

Конвейер-

 

 

изделия

грамма

лия Q,

 

ческая об-

сборочные

ная сборка

 

 

П, шт.

кг

 

 

работка Тс

работы Тсб

Тс.к

 

 

 

 

08

Цилиндрические

25 000

70

23

12

0,3

18

редукторы

 

 

 

 

 

09

Конич.-цилиндрич.

20 000

50

21

7

0,45

19

редукторы

 

 

 

 

 

10

Коробки передач

30 000

100

30

5,8

0,3

20

автомобиля

 

 

 

 

 

21

Агрегатные

2 500

6 000

65

25

5

31

станки

 

 

 

 

 

22

Шестеренчатые

300 000

10

1,2

0,4

32

насосы

 

 

 

 

 

23

Редукторы

20 000

300

25

8

1,2

33

 

 

 

 

 

 

24

Дизели 25 л.с.

20 000

400

21

12

2

34

 

 

 

 

 

 

25

Автомобильные

40 000

350

13

11

0,8

35

двигатели

 

 

 

 

 

26

Эксцентриковые

4 000

2 000

50

15

3,5

36

прессы

 

 

 

 

 

27

Транспортёры

6 000

100

40

12

4,5

37

 

 

 

 

 

 

28

Компрессоры

4 500

500

50

16

4

38

 

 

 

 

 

 

29

Мостовые краны

1 500

3 500

110

92

39

 

 

 

 

 

 

30

Узлы ротора

3 000

400

60

80

12

40

газовой турбины

 

 

 

 

 

41

Фрезерные станки

4 000

2 000

70

30

10

51

 

 

 

 

 

 

42

Токарные

2 500

7 000

90

40

12

52

автоматы

 

 

 

 

 

43

Токарно-револь-

2 500

3 000

95

45

12

53

верные станки

 

 

 

 

 

44

Шлифовальные

3 000

3 000

75

45

10

54

станки

 

 

 

 

 

45

Зубообрабатываю-

2 500

2 000

80

43

10

55

щие станки

 

 

 

 

 

Кначалу главы

Коглавлению

7

2 . К УР С ОВ О Й ПР ОЕ К Т

Продолжение табл. 1

 

 

Годовая

Масса

Трудоёмкость изготовления

Шифр

 

единицы изделия, ч

Наименование

про-

изде-

Механи-

Слесарно-

Конвейер-

 

 

изделия

грамма

лия Q,

 

ческая об-

сборочные

ная сборка

 

 

П, шт.

кг

 

 

работка Тс

работы Тсб

Тс.к

 

 

 

 

46

Сверлильные

8 000

2 000

70

35

6

56

станки

 

 

 

 

 

47

Многошпинд. свер-

2 500

2 000

70

40

7

57

лильные станки

 

 

 

 

 

48

Протяжные

1 500

2 500

120

42

6

58

станки

 

 

 

 

 

49

Дизели

25 000

1 000

22

16

4

59

 

 

 

 

 

 

50

Токарные станки

2 000

3 000

90

45

6

60

 

 

 

 

 

 

61

Шасси

15 000

300

30

6

1,5

71

 

 

 

 

 

 

62

Шестеренчатые

250 000

25

2

0,4

0,2

72

насосы

 

 

 

 

 

63

Агрегатно-

8 000

1 800

30

32

1

73

силовые головки

 

 

 

 

 

64

Коробки передач

28 000

70

15

6

0,7

74

автомобиля

 

 

 

 

 

65

Форсунки

1 200

0,4

0,3

0,1

0,05

75

000

 

 

 

 

 

66

Гидроцилиндры

80 000

60

6

0,7

0,3

76

 

 

 

 

 

 

67

Вентиляторы

70 000

80

4

0,9

0,2

77

 

 

 

 

 

 

68

Роторы турбин

15 000

200

25

15

6

78

 

 

 

 

 

 

69

Клапаны

50 000

10

4

1,5

1

79

автоматики

 

 

 

 

 

70

Редукторы

15 000

300

28

26

1,5

80

прессов

 

 

 

 

 

81

Фрезерные станки

2 200

3 000

110

60

15

91

 

 

 

 

 

 

82

Гидроагрегаты

50 000

25

5

1

0,6

92

 

 

 

 

 

 

83

Резьбонакатные

80 000

35

2,5

0,6

93

головки

 

 

 

 

 

Кначалу главы

Коглавлению

8

2 . К УР С ОВ О Й ПР ОЕ К Т

Окончание табл. 1

 

 

Годовая

Масса

Трудоёмкость изготовления

Шифр

 

единицы изделия, ч

Наименование

про-

изде-

Механи-

Слесарно-

Конвейер-

 

 

изделия

грамма

лия Q,

 

ческая об-

сборочные

ная сборка

 

 

П, шт.

кг

 

 

работка Тс

работы Тсб

Тс.к

 

 

 

 

84

Двигатели

75 000

70

21

4,5

1

94

 

 

 

 

 

 

85

Координатно-

2 300

8 000

110

56

15

95

расточные станки

 

 

 

 

 

86

Электродвигатели

300 000

80

3

0,8

0,3

96

 

 

 

 

 

 

87

Механизм гидро-

 

 

 

 

 

управления авто-

60 000

30

15

3

1

97

мобиля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

88

Суппорты

15 000

120

15

5

2,5

98

 

 

 

 

 

 

89

Автоматические

 

 

 

 

 

коробки скоро-

35 000

300

18

5

1,3

99

стей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90

Шпиндельные

35 000

200

12

50

2

100

бабки

 

 

 

 

 

2.3.Расчет основных показателей механосборочного цеха

2.3.1.Определяется трудоемкость механической обработки (станкоемкость), слесарно-сборочных работ (узловой сборки) и общей сборки на конвейере.

Трудоёмкость механической обработки одного изделия задана в станко-часах (см. табл. 1). Для подсчета трудоемкости механической обработки всей программы выпуска изделий необходимо умножить станкоемкость механической обработки одного изделия на количество изделий:

Тис П, ч,

где Ти – общее количество станко-часов, затрачиваемых на всю годовую программу; Тс – 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 целом, если нет сборки на конвейере) на всю программу выпуска

Тс.усб П, ч, где Тсб – трудоемкость узловой сборки одного изделия (см. табл.1).

Кначалу главы

Коглавлению

9

2 . К УР С ОВ О Й ПР ОЕ К Т

Трудоемкость общей сборки всех изделий на конвейере

То.сбс.к П, ч,

где Тс.к – трудоемкость конвейерной сборки одного изделия (см. табл.1).

2.3.2. Выбирается 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)

Fд=Fk, ч,

где F – номинальный годовой фонд времени при работе в одну смену, равный произведению продолжительности рабочей смены в часах на число рабочих дней

вгоду; 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

вдве смены 6 % (k=0,94), при работе в три смены 10 % (k=0,9).

Действительный годовой фонд времени работы рабочего

Fд.р=Fр kр, ч,

где Fр – номинальный годовой фонд времени рабочего (определяется так же, как и для оборудования); kр – 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

Кз.о Чо ,

Сп

где Чо – число технологических операций, выполненных или подлежащих выполнению в течение месяца цехом или участком; Сп – число рабочих мест.

Кначалу главы

Коглавлению

10