4. Технико-экономическое обоснование проекта.

Т е х н о л о г и ч е с к и й раздел включает пояснительную записку и графическую часть. Пояснительная записка содержит:

1. Описание назначения машины и узла, ее устройство и работу, а также условия работы детали в узле и ее служебное назначение.

2. Разработку маршрута технологического процесса изготовления детали.

3. Разработку операционной технологии для двух – трех разнотипных операций. При этом особое внимание следует обратить на обоснованный выбор средств технологического оснащения: оборудования и технологической оснастки.

При проектировании участка по изготовлению сборочной единицы (узла, агрегата) в технологическом разделе:

1. Описывают назначение узла и его устройство.

Министерство образования Российской Федерации

Тульский государственный университет

КАФЕДРА «ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ»

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА

ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРШНЯ ДВИГАТЕЛЯ

ГРУЗОВОГО МОТОРОЛЛЕРА

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ТМС. ПЗ

Студент группы 630371 И.И. Иванов

28.11.02 г.

Консультанты:

по технологическому разделу П.П. Петров

по проектированию технологического комплекса

подраздел 2.1. П.П. Петров

подраздел 2.2. С.С. Сидоров

подраздел 2.3. А.А. Алексеев

по экономике Б.Б. Борисов

по охране труда и окружающей среды Ф.Ф. Федотов

Руководитель проекта П.П. Петров

Тула – 2002

Рисунок 1. – Пример оформления титульного листа пояснительной

записки дипломного проекта

2. Описывают последовательность изготовления узла.

3. Обосновывают вид и организационную форму процесса сборки.

4. Разрабатывают маршрут технологического процесса изготовления узла.

5. Проектируют операционную технологию для одной – двух операций.

6. Обосновывают выбор средств технологического оснащения для изготовления узла.

7. Описывают средства механизации и автоматизации сборочного процесса.

Графическая часть раздела выполняется на 4 листах бумаги формата А1 и включает:

- карту маршрутной технологии изготовления

детали (узла ) 1 – 2 листа;

-чертежи позиций (наладок) 2 – 3 листа;

- чертежи нестандартной технологической

оснастки для изготовления детали (узла) 0,25 – 1 лист.

Раздел «П р о е к т и р о в а н и е т е х н о л о г и ч е с к о г о к о м п л е к с а» выполняется на базе технологического раздела и должен ему соответствовать. Первый подраздел этого раздела содержит:

1. Проект участка механической обработки заготовки, либо участка для изготовления сборочной единицы. При выполнении комплексного проекта разрабатываются также планы участков (отделений) цеха по термообработке, нанесению покрытий и окраске.

2. Разработку технологического комплекса для выполнения отдельной операции механической обработки или сборки.

Подраздел включает пояснительную записку объемом 20- 40 страниц и графическую часть.

Пояснительная записка содержит:

1. Анализ основных характеристик действующего производства и здания цеха, в котором располагается проектируемый участок: вид выпускаемой продукции, тип производства и объем выпуска изделия, применяемое оборудование, число этажей здания, высота производственного помещения, сетка и сечение колонн и т.д. На основе анализа формулируется заключение о целесообразности изменения характеристик действующего производства.

2. Выбор на основе технологического раздела проекта оборудования. Для ряда операций рекомендуется выбирать несколько вариантов моделей станков и определять оптимальный вариант.

3. Нормирование всех операций технологического процесса, выполненное по методике, соответствующей заданному типу производства

4. Определение количества станков по операциям, расчет их загрузки. Для участков серийного производства станки с низкой загрузкой следует дозагружать обработкой других заготовок. Для участков крупносерийного производства строится график загрузки оборудования.

5. Определение потребного количества рабочих мест слесарей, наладчиков, контролеров, мастеров и др.

6. Выбор типа, определение грузоподъемности и количества транспортных средств для межоперационного обслуживания.

7. Выбор способа складирования заготовок и деталей, определение места и необходимой площади складирования.

8. Построение вариантов плана расположения основного технологического оборудования участка (рекомендуется рассмотреть 3 – 4 различных варианта плана участка).

Анализ вариантов плана оборудования и выбор оптимального варианта осуществляется по нескольким критериям, основными из которых являются: обеспечение технологических требований, минимальное количество станков и занимаемой ими площади, отсутствие свободных площадей, кратчайшие транспортные пути, прямоточность грузопотоков, удобство монтажа, эксплуатации и обслуживания оборудования. Окончательно вопрос о выборе оптимального варианта плана оборудования может быть решен на основании технико-экономических расчетов в экономическом разделе проекта.

9. Выбор цехового транспорта, определение расположения и ширины проездов.

10. Выбор цехового грузоподъемного оборудования, определение его расположения и ширины крановых пролетов.

11. Определение площади и размеров участка.

Предварительно площадь участка определяется по нормативам удельной площади на единицу оборудования, а окончательно – по выбранному варианту плана расположения оборудования с учетом сетки колонн. При определении формы и размеров участка предпочтение следует отдавать квадратной или прямоугольной форме с соотношением сторон не более 2:1 (за исключением участков поточного производства). Объем помещения цеха, приходящегося на проектируемый участок, рассчитывается с учетом необходимой и принятой нормативной высоты здания.

12. Проектирование технологического комплекса для выполнения отдельной операции механической обработки или сборки. При этом описывается назначение комплекса, обосновываются его состав и основные технические характеристики; разрабатывается циклограмма работы комплекса и рассчитывается его производительность. По согласованию с консультантом могут быть выполнены расчеты других параметров комплекса.

Графическая часть подраздела выполняется на 2 листах бумаги формата А1 и включает в себя:

- чертеж компоновки участка механической обработки заготовки, либо чертеж компоновки участка по изготовлению сборочной единицы;

- чертеж общего вида технологического комплекса для выполнения операции механической обработки (сборки).

Чертеж компоновки участка выполняется в масштабе 1:100 (в виде исключения допускается изображать небольшие участки в масштабе 1:50). Чертеж должен содержать:

- оси и сетку колонн;

- стены наружные, внутренние и перегородки с воротами, дверями и окнами;

- проезды магистральные и технологические, проходы, переходы и т.п.;

- план расположения основного технологического оборудования на участке;

- места расположения соседних участков и отделений цеха.

Вариант плана (компоновки) участка включает:

- темплеты станков, выполненные с соблюдением стандарта [ 45 ];

- рабочие места без оборудования, в том числе верстаки слесарные, места контролеров, наладчиков, мастера и др.;

- положение операторов у станков;

- места складирования исходных заготовок, заготовок в процессе обработки и деталей;

- места складирования материалов и готовых изделий;

- транспортные средства для межоперационного обслуживания и конвейеры;

- накопители, манипуляторы, стационарные контрольные устройства, другие средства автоматизации и контроля;

- емкости и транспортеры для сбора и удаления стружки;

- места расположения приямков и люков;

- отделения для заточки и наладки инструмента, слесарной обработки и сборки, термообработки, окраски, очистки СОЖ;

- испытательные станции и контрольные отделения, другие вспомогательные отделения участка;

- другое основное и вспомогательное оборудование участка.

Расположение оборудования и других элементов на плане координируется относительно колонн. При этом должны соблюдаться минимально допустимые расстояния между станками и от станков до стен и колонн.

Компоновка участка должна быть построена с учетом принципа прямоточности технологического процесса.

На чертеже компоновки участка указывается длина и ширина участка (предпочтительно кратные сетке колонн), ширина крановых пролетов, длина и ширина проездов и проходов, расстояние между станками, от станков до стен и колонн, другие необходимые размеры.

Чертеж должен содержать необходимые пояснительные текстовые записи:

- номер и название участка;

- размер площади, занимаемой участком;

- количество станков (рабочих мест) на участке;

- условные обозначения на плане участка и другие пояснения.

В проекте (на чертеже компоновки участка или в приложении к пояснительной записке) должен содержаться фрагмент генерального плана цеха с указанием места расположения проектируемого участка.

В качестве технологического комплекса для выполнения отдельной операции механической обработки (сборки) может быть выбран:

- роботизированные технологический комплекс в составе металлорежущего станка (или группы станков) и промышленного робота;

- гибкий производственный модуль на базе станка с ЧПУ;

- специальный или специализированный металлорежущий станок с автооператором или другим устройством автоматической загрузки и накопителем;

- металлорежущий станок, оснащенный стационарными контрольными устройствами или устройствами, расширяющими его технологические возможности (для участков мелкосерийного и единичного производства допускается разработка технологического комплекса на базе универсального станка);

- автоматизированное рабочее место сборщика с соответствующими средствами технологического оснащения.

Выбор технологического комплекса для выполнения отдельной операции механической обработки (сборки) должен быть согласован с консультантом. При этом возможно использование разработок, выполненных в процессе курсового проектирования по дисциплине «Автоматизация производственных процессов».

Чертеж общего вида технологического комплекса для выполнения отдельной операции механической обработки (сборки) дается, как правило, в масштабе 1:10. Чертеж должен содержать необходимое количество видов и разрезов. Подвижные элементы комплекса вычерчиваются в рабочем положении. Тонкими линиями указываются их крайние положения. На чертеже указываются габаритные, монтажные, присоединительные и другие размеры. В текстовых записях приводятся техническая характеристика комплекса, основные технические требования на его изготовление и эксплуатацию, спецификация.

Компоновка технологического комплекса для выполнения отдельной операции должна учитываться при разработке плана участка.

Основными и с х о д н ы м и д а н н ы м и, необходимыми для выполнения этого подраздела проекта, являются разработанный технологический процесс механической обработки (сборки) и следующие характеристики и параметры действующего производства, выявленные студентом в процессе прохождения преддипломной практики:

1. Основные характеристики здания цеха: число этажей, высота помещения цеха, сетка колонн, сечение и материал колонн, ширина крановых пролетов, расположение въездных ворот и т.д.

2. Основные характеристики действующего производства: тип производства, годовой объем выпуска деталей с учетом запасных частей. Для участков серийного производства необходимо знать объем и периодичность запуска партии заготовок.

3. Состав и количество основного и вспомогательного оборудования на участке.

4. Состав и количество рабочих мест без оборудования (верстаки, контрольные столы, места наладчиков, мастера и др.).

5. Размеры основного и вспомогательного оборудования и других рабочих мест на участке (желательно иметь темплеты станков).

6. Вид, количество и основные характеристики транспортных средств для межоперационного обслуживания.

7. План участка действующего производства или, как минимум, его размеры и площадь.

8. Назначение, состав и характеристика технологического комплекса для выполнения отдельной операции. Весьма желательно также иметь компоновку этого технологического комплекса.

9. Способ складирования и площади складов исходных заготовок, заготовок в процессе обработки и деталей на участке.

10. Нормы штучного или штучно-калькуляционного времени на выполнение всех операций механической обработки (сборки) по действующему (заводскому) варианту технологического процесса с поэлементным представлением штучного времени.

11. Количество и расположение магистральных проездов в цехе.

12. Тип, количество, грузоподъемность, габаритные размеры и другие основные характеристики внутрицехового грузоподъемного и транспортного оборудования.

В подразделе «Проектирование инженерных сетей и оборудования цеха (участка)» должны быть решены задачи электроснабжения, теплоснабжения, вентиляции и т.п.

При проектировании электроснабжения цеха (участка) в пояснительную записку следует включить:

1. Характеристику окружающей среды производственного помещения (цеха, участка).

2. Классификацию и общие характеристики потребителей электроэнергии в цехе (на участке): по роду тока, напряжению, надежности и т.п.

3. Определение электрических нагрузок по группам приемников электроэнергии в цехе (на участке).

4. Выбор рационального напряжения для питающей сети низкого напряжения цеха (участка).

5. Выбор типа, мощности и числа силовых трансформаторов цеховой (участковой) подстанции.

6. Выбор режима нейтрали трансформаторов в цехе (на участке) с учетом технических особенностей потребителей электроэнергии.

7. Выбор схемы электроснабжения проектируемого цеха (участка), технико-экономическое сопоставление возможных вариантов.

8. Выбор конструкции цеховой трансформаторной подстанции.

9. Выбор схемы питания приемников электроэнергии на низкой стороне, способа и системы прокладки сети низкого напряжения в цехе.

10. Расчет освещения цеха (участка).

11. Расчет силовой и осветительной сети низкого напряжения цеха (участка).

12. Расчет токов в сети низкого напряжения и выбор коммутационно-защитной аппаратуры.

13. Выбор фильтрокомпенсирующих устройств цеховой трансформаторной подстанции (при необходимости).

14. Расчет заземления трансформаторной подстанции.

15. Молниезащита здания цеха (при необходимости).

Графическая часть проекта, касающаяся электроснабжения технологического комплекса, выполняется на 1 – 2 листах бумаги формата А1 и включает в себя:

- варианты схем электроснабжения цеха (участка) с указанием их технико-экономических показателей;

- план расположения оборудования на участке с нанесенной силовой и осветительной сетью;

- однолинейную схему электроснабжения приемников электроэнергии цеха.

Для проектирования электроснабжения технологического комплекса (например участка цеха) необходимы следующие и с х о д н ы д а н н ы е:

1. Характеристика технологического процесса, технологическая взаимосвязь оборудования на участке. Степень влияния внезапных перерывов электроснабжения на технологический процесс.

2. Электрические нагрузки цеха по участкам в виде общей установленной мощности.

3. Паспортные данные установленных в цехе приемников электроэнергии: номинальная мощность, коэффициент мощности, коэффициент полезного действия, номинальное напряжение, продолжительность включения в процентах.

4. Графики активных и реактивных нагрузок цеха за характерные летние и зимние сутки.

5. Данные о годовом расходе активной и реактивной электроэнергии по цеху (желательно за несколько лет, но не менее, чем за один год).

6. Характеристика потребителей электроэнергии с точки зрения их влияния на качество электроэнергии.

7. Сведения о характере окружающей среды цеха: степень возгораемости строительных материалов и конструкций, влажность среды помещения цеха, наличие химически активных веществ и т.д.

8. Для проектирования электрического освещения цеха требуются дополнительные исходные данные: разрез освещаемого помещения с указанием размеров световых проемов и характера отражающей поверхности стен, потолка, рабочей поверхности или пола (например побеленный потолок, бетонные стены с окнами и т.п.).

9. Сведения об источниках электроснабжения цеха: схема существующего питания с указанием мощности источников питания (генераторов или силовых трансформаторов); расстояние от источников питания до потребителей в цехе; напряжения на сборных шинах источников питания.

Содержание и структура подраздела дипломного проекта «Объемно-планировочное решение при проектировании цеха» должны соответствовать содержанию и структуре курсовой работы по дисциплине «Объемно-планировочные решения при проектировании производственных зданий»

[ 55 ]. Для выполнения этого подраздела на преддипломной практике студентом должны быть собраны и проанализированы следующие и с х о д-

н ы е д а н н ы е:

1. Сведения, касающиеся планировки цеха:

1.1. Номенклатура и площади производственных, встроенных вспомогательных и административно-бытовых помещений.

1.2. Разделение производственного помещения на участки; строительные конструкции, ограждающие пространство помещений, рабочих зон и участков.

1.3. Расположение помещений, зон и участков на плане производственного здания.

1.4. Напольный транспорт цеха (участка), связь внутрицехового транспорта с внешним транспортом промышленного предприятия.

1.5. Подвесной транспорт цеха (тали, подвесные, мостовые и козловые краны).

1.6. Характеристики всех видов транспортных средств, их зоны обслуживания, габаритные размеры транспортных путей, подъемные лестницы, посадочные и ремонтные площадки.

1.7. Транспортные средства непрерывного действия, места их установки, зоны обслуживания, виды перемещаемых грузов.

2. Высотные характеристики производственного здания, цеха и встроенных помещений.

3. Характеристики среды рабочих зон, участков, цеха, встроенных вспомогательных и обслуживающих помещений.

4. Объемы жидких, газообразных, тепловых и других выбросов, их влияние на среду помещения и рабочих зон. Количество токсичных и агрессивных по отношению к строительным материалам веществ, находящихся в помещении в твердом, жидком и газообразном состоянии.

5. Сведения об инженерных системах производственного здания (отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха, водоснабжение, канализация и т.п.). Размещение инженерных сетей в здании.

6. Противопожарная безопасность производственного здания, цеха и участков (категория помещений по взрывопожароопасности, организация системы предупреждения возникновения и распространения огня).

7. Материалы и техническое решение несущих и ограждающих конструкций производственного здания (цеха).

8. Конструкционные и отделочные материалы в интерьере помещений производственного здания (материалы полов, стен, потолков).

9. Светоцветовое решение интерьера помещения производственного здания.

10. Конструктивные элементы, обеспечивающие снижение уровня шума в помещении.

В э к о н о м и ч е с к о м р а з д е л е проекта должно быть представлено технико-экономическое обоснование выбора варианта технологического комплекса. Оно дается в пояснительной записке и включает определение следующих показателей.

1. Количество единиц оборудования, необходимого для изготовления изделия.

2. Количество промышленно-производственного персонала (ППП): основных производственных рабочих, вспомогательных рабочих, служащих и инженерно-технических работников, младшего обслуживающего персонала.

3. Затраты на материал.

4. Заработная плата ППП.

5. Расходы на содержание и эксплуатацию средств технологического оснащения.

6. Цеховые расходы, приходящиеся на изготовление данного изделия.

7. Объем выпуска изделия и себестоимость единицы продукции.

8. Экономический эффект от внедрения в производство предлагаемого технологического комплекса.

9. Объем капитальных вложений.

10. Фондоотдача.

11. Фондовооруженность

Графическая часть раздела выполняется на листе бумаги формата А1 и содержит в виде таблиц или графиков результаты расчета некоторых технико-экономических показателей:

1. Объем выпуска продукции в штуках и рублях.

2. Объем капитальных вложений.

3. Количество ППП.

4. Заработная плата ППП.

5. Фондоотдача.

6. Фондовооруженность.

7. Экономический эффект.

Для выполнения экономического раздела проекта студенту на преддипломной практике необходимо получить следующие и с х о д н ы е д а н-

н ы е.

1. Альбом карт технологического процесса изготовления детали (или сборочной единицы), в которых должны быть указаны: модели оборудования, разряды работ, масса заготовки и детали, штучное или штучно-калькуляционное время.

2. Объем выпуска продукции.

3. Стоимость тонны металла для получения заготовок (или стоимость тонны исходных заготовок).

4. Стоимость оборудования.

5. Стоимость киловатт-часа электроэнергии для освещения производственного помещения (цеха) и работы оборудования.

6. Стоимость воды для бытовых нужд и работы оборудования.

7. Стоимость пара и сжатого воздуха.

8. Стоимость отопления здания.

9. Стоимость режущего и вспомогательного инструмента, приспособлений и другой технологической оснастки.

10. Стоимость одного квадратного метра площади производственного здания.

11. Стоимость внутрицеховых транспортных средств.

12. Часовые тарифные ставки основных и вспомогательных рабочих.

13. Оклады руководителей, специалистов, служащих и младшего обслуживающего персонала.