ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЧАСТКА ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ЦЕХА
Завершающим этапом обучения в техническом вузе является дипломное проектирование. Начинается этап с преддипломной практики и заканчивается защитой дипломного проекта. По сравнению с другими видами учебной работы, дипломное проектирование характеризуется рядом существенных особенностей, которые необходимо учитывать при организации работы, как студенту, так и руководителю дипломного проекта. К числу наиболее важных из этих особенностей, следует отнести следующие.
- Дипломный проект - наиболее ответственная из всех ранее выполняемых учебных работ. Она является выпускной квалификационной работой, оценку которой дает Государственная экзаменационная комиссия. Результат защиты проекта при полностью выполненном учебном плане является решающим условием для присвоения квалификации инженера и выдачи диплома о высшем образовании. При отрицательной оценке доработка проекта и повторная его защита, как правило, не допускаются.
- Дипломный проект - это наиболее крупная учебная работа, выполняемая студентом с большой степенью самостоятельности, с
использованием знаний и навыков, приобретенных за - весь период
обучения в вузе.
- В отличие от курсовых, дипломный проект выполняется на базе
действующего производства с анализом, постановкой, решением и
технико-экономическим обоснованием задач для конкретных
производственных, операций базового предприятия.
- При выполнении дипломного проекта устанавливаются наиболее
жесткие требования к соблюдению сроков выполнения и представления на
кафедру материалов проекта, указанных в календарном графике. Не
соблюдение календарного графика является распространенной ошибкой
студентов в организации работы, приводящей при ее завершении к
спешке и, как следствие, к резкому снижению качества проекта. Бывают
случаи, когда студент оказывается не в состояния наверстать
упущенное время и представить проект в срок в полном объеме.
На заключительном кафедральном просмотре дипломного проекта для принятия рекомендации о допуске проекта к защите обязательным является выполнения, условия: содержание проекта должно раскрывать тему, указанную в задания, многолетний опыт дипломного проектирования на кафедре по инструментальной тематике показывает, что успех выполнения этого условия закладывается на начальном этапе проектирования, в период преддипломной практики» когда определяется структура проекта. Ошибки структурного характера, обнаруженные при завершении работы, исправляются с большим затруднением и зачастую формально.
Выписка из квалификационной характеристики
инженера- механика специальности 12.02
'"Металлорежущие станки и инструменты"
специализации "Инструментальные системы
автоматизированного производства"
Трудовая деятельность инженера-инструментальщика имеет ряд особенностей, которые влияют на профессиональную подготовку специалиста, одна из этих особенностей связана с тем, что качество изготовленного инструмента по ряду требований: точности размеров и формы, качеству поверхности детали, прочности инструмента, его виброустойчивости, износостойкости, экономической эффективности др. - в одинаковой степени зависит как от правильности выбора, так и от согласованности конструкторских и технологических решений, соответствия их реальным условиям выполнения, Поэтому конструктор должен хорошо знать технологические возможности своего цеха, а технолог должен по чертежу критически оценивать конструкцию инструмента на соответствие своему назначению.
Основное содержание дипломного проекта по специализации состоит е решении производственной задачи - повышений качества режущего инструмента, используемого в технологической наладке механообрабатывающего цеха основного производства завода. Решение задачи включает рационализацию конструкции инструмента и совершенствование технологии эго изготовления.
В ходе работа над проектом студент должен изучить, а при необходимости исследовать условия работы, выявить недостатки, установить причины, их порождающие, разработать предложения по устранению недостатков конструкторскими и технологическими средствами, разработать стандарт предприятия по базовому инструменту. Расчетную часть конструкторских работ следует выполнять с применением ЭВМ. На основе анализа заводского техпроцесса разработать предложения по совершенствованию технологии изготовления базового инструмента с последующей реализацией их в проекте. Маршрутный и операционный техпроцессы разрабатываются с использованием современных, станков с ЧПУ, новых способов упрочнения режущей части инструментов, новых форм организации труда. В конструкторских разработках по модернизации оборудования и проектированию технологической оснастка следует использовать передовой отечественный и зарубежный опыт, достижения рабочих-новаторов, изобретения. Правильность принятых решений и выполненных разработок обосновывается экономическим расчетом.
Дипломный проект является выпускной квалификационной работой и защищается на заседании Государственной экзаменационной комиссии. При рассмотрении представленных материалов и определении оценки работы студента над проектом особое внимание ГЭК обращает на:
- обоснование постановки задач проектирования и принятых решений;
- наличие элементов творчества в конструкторских и технологических разработках;
- понимание физической сущности процессов и явлении, сопровождающих процессы изготовления и эксплуатации инструмента;
- понимание отличительных особенностей конструкции инструмента,
де правильное конструктивное оформление;
- степень самостоятельности выполнения разработок;
- элементы рационализации, изобретательства, нетиповые решения;
- использование достижений научно-технического прогресса, применение ЭВМ, САПР, станков с ЧПУ, новых технологий;
- использование математического аппарата;
- соблюдение требований действующих стандартов при разработке
конструкторской и технологической документации.
ТИПОВОЕ СОДЕРЖАНИЕ ЗАДАНИЯ ПО ПРЕДДИПЛОМНОЙ ПРАКТИКЕ
Современная работа студента и руководителя над проектом начинается с преддипломной практики. Завершается практика определением
структуры проекта, представляемой в отчете в виде тематически последовательного перечня графических материалов и содержания основных разделов пояснительной записки. Структура проекта должна соответствовать
выбранной теме, иметь смысловую увязку всех разделов, удовлетворять
требованиям к проекту как по объему, так и по квалификационному уровню подлежащих решению проектных задач.
При выходе на практику студенту выдается задание с перечнем вопросов, которые должны быть изучены применительно к условиям производства базового предприятия, в качестве основных пунктов задания целесообразно включить следующие.
1. Определить номенклатуру инструментов для проектируемого участка цеха. Подобрать рабочие чертежи, стандарты.
2. Выбрать типоразмер инструмента в качестве базового, изучить его конструкцию и технические требования.
3. Изучить работу базового инструмента на технологической
операции механического цеха. Собрать технологическую документацию.
4. Установить, удовлетворяет ли инструмент основным и дополнительным требованиям.
5. Изучить типовой и цеховой (базовый) технологические процессы
изготовления инструментов по номенклатуре проектируемого участка.
6. Провести анализ базовой конструкции инструмента и сформулировать задачи по ее рационализации при разработке проекта стандарта предприятия с экономической оценкой,
7. Провести анализ типовой и цеховой технологии изготовления инструмента и сформулировать задачи, подлежащие разработке в проекте с экономической оценкой,
8. Анализ конструкции и технологии базового инструмента выполнить на основе заводских технических материалов, литературных источников (журнал "Станки и инструмент"» экспресс-информация» передовой научно-технический опыт, монографии др.), на имеющихся в цехах (инструментальном, механическом) накопленном производственном опыте и результатах исследований.
9. На основе анализа сформулировать задачи, подлежащие решение в проекте.
10. Разработать технические предложения и собрать техническую документацию по базовой конструкции на
а) рационализацию конструкции инструмента и технологий;
б) рационализацию и применение станков с ЧПУ, установок, приспособлений, контрольно-измерительных инструментов и др.
11. Разработать структуру дипломного проекта:
а) определять содержание графической части;
б) определить содержание пояснительной записки.
12. Составить график выполнения дипломного проекта.
13.Оформить задание на дипломное проектирование.
14.Утвердить задание и график.
На зачет представить технический отчет, включающий материалы по всем пунктам настоящего задания.
Содержание графической части проекта
Наименование раздела
проекта
|
Содержание графического
материала
|
Анализ исходных данных
|
1. Программа выпуска участка
2.Анализ работы инструмента на технологической
операции в механическом цехе
3.Анализ базовой конструкции
инструмента
|
Разработка стандарта предприятия
базового инструмента с применением
ЭВМ
|
1. Расчет конструктивных элементов базового
инструмента с применением ЭВМ:
- исходные данные;
- расчетные схемы;
- контрольный пример расчета;
- блок-схема расчета;
- результаты расчета всех типоразмеров
стандарта;
- схемы графического определения конструктивных
элементов;
2. Стандарт предприятия базового инструмента;
3. Технические условия.
|
Разработка технологического процесса
изготовления инструмента базовой
конструкции
|
1. Анализ базового техпроцесса.
2. Технологический процесс.
3.Технологические наладки (для операции на станке с
ЧПУ дополнительно):
- схема к расчету координат опорных точек траектории;
- координатный чертеж;
- управляющая программа.
|
Проектирование технологической
оснастки
|
1. Принципиальные схемы.
2. чертежи общего вида, сборочные чертежи.
|
Расчет технико-экономических
показателей
|
1. Технико-экономические показатели:
- калькуляция цеховой себестоимости единицы
режущего инструмента по базовому и проектируемому
вариантам;
- экономическая эффективность от рационализации
конструкции инструмента, модернизации
приспособления, оборудования и др.
|
Разработка планировки
Технологического оборудования
|
Планировка технологического оборудования участка
в масштабе 1:100
|
Содержание пояснительной записки
Структура и последовательность расположения материала:
- титульный лист;
- задание по дипломному проектированию;
- аннотация;
- оглавление;
- основная часть;
- литература;
- приложение.
СОДЕРЖАНИЕ ОСНОВНОЙ ЧАСТИ
ВВЕДЕНИЕ.
I. АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ.
1.1. Характеристика программы участка.
1.2. Анализ работы ... (наименование инструмента)…на операции ..
(наименование операции в цехе основного производства).
1.3. Технические предложения по совершенствованию базовой конструкции ... (наименование инструмента).
2. РАЗРАБОТКА СТАНДАРТА ПРЕДПРИЯТИЯ...(наименование инструмента)...С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭВМ.
2.1. Расчет и проектирование ...(наименование инструмента).
- Математическая модель.
- Расчет контрольного примера.
- Блок-схема программы расчета.
2.1.4. Программа и результаты расчета.
2.1.5. Проектирование ...(наименование инструмента).
2.1.6. Технические условия на ...(наименование инструмента).
2.2. Стандарт предприятия.
3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ... (наименование инструмента).
3.1. Анализ базового техпроцесса и разработка предложений по его совершенствованию.
3.2. Обоснование выбора заготовки.
3.3. Маршрутное описание техпроцесса. Обоснование выбора технологического оборудования.
3.4. Расчет технологических размеров. Определение межоперационных
припусков и допусков.
3.5. Разработка операционных карт и нормирование.
3.5.1. Составление рациональной последовательности переходов на операции.
3.5.2. Обоснование выбора технологической оснастки, режущего и мерительного инструментов.
3.5.3. Расчет режимов резания.
3.5.4. Расчет норм времени и определение разряда работ на выполнение операции
3.6. Составление программы обработки…(наименование операции)... выполняемой на станке ...(модель стенка}… с ЧПУ.
3.6.1. Операционный эскиз.
3.6.2. Расчет координат опорных точек траектории.
3.6.3. Координатный чертеж.
3.6.4. Программа обработки.
3.7. Маршрутные и операционные карты (в стандартном исполнении).
4. РАСЧЁТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ... (наименование технологической оснастки).
4.1. Анализ технологической наладки и определение основных требований к …(наименование проектируемого или модернизируемого изделия).
4.2. Расчет...(наименование передачи, детали, элемента конструкции).
4.3. Проектирование ... (наименование изделия, узла).
5. РАЗРАБОТКА ПЛАНИРОВКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ.
5.1. Расчет трудоемкости изготовления номенклатуры инструментов участка по видам работ.
5.2. Расчет количества технологического оборудования участка.
5.3. Обоснованна выбора принципа размещения оборудования на участке.
6. ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
7. ГРАЖДАНСКАЯ ОБОРОНА.
8. СРАВНИТЕНАЯ КАЛЬКУЛЯЦИЯ ЦЕХОВОЙ СЕБЕСТОИМОСТИ ЕДИНИЦЫ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ПО БАЗОВОМУ И ПРОЕКТИРУЕМОМУ ВАРИАНТАМ.
9. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТ…(наименование разработки по технологической оснастке, рационализации конструкций инструмента).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
БИБЛИОГРАФИЯ.
ТИПОВОЕ СОДЕРЖАНИЕ ГРАФИКА ВЫПОЛНЕНИЯ
И ПРЕДСТТАВЛЕНИЯ НА КАФЕДРУ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА
№
этапа
|
Содержание работы
|
% выполнения
проекта
|
Срок пред-
ставления
на кафедру
|
1
|
Утверждение задания на дипломное
проектирование у зав. кафедрой
|
|
1.03.
|
2
|
Анализ исходных данных. Разработка стандарта
предприятия.
Графическая часть:
- программа выпуска;
- анализ работы базового инструмента на операции
в механическом цехе;
- анализ базовой конструкции;
- расчет инструмента с применением ЭВМ;
- стандарт предприятия.
Технические условия.
|
30
|
10.04.
|
3
|
Разработка технологического процесса изготовле-
ния базового инструмента. Разработка планировки
технологического оборудования.
Графическая часть:
- анализ базового техпроцесса;
- техпроцесс изготовления инструмента;
- технологические наладки;
- координатный чертеж, программа обработки;
- чертежи конструкторских разработок технологи
ческой оснастки;
- планировка участка.
|
70
|
15.05.
|
4
|
Разработка вопросов по охране труда, граждан
ской обороне. Расчет экономических показателей
участка. Оформление пояснительной записки.
Утверждение проекта зав.кафедрой.
|
10
|
8-10.06.
|
РАСЧЕТ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОГРАММЫ УЧАСТКА ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ЦЕХА
Производственная программа участка инструментального цеха машиностроительного предприятия задается на год и помесячно в штуках и нормо-часах. Она формируется из трех основных частей.
Первая часть предназначена для пополнения недостающего запаса инструментов в центральном инструментальном складе (ЦИС) и формируется инструментальным отделом завода.
Вторая часть входит в состав технологической оснастки, изготавливаемой впервые в связи с плановым запуском в производство нового изделия. Заказы на эту часть инструментов поступают от цехов основного производства.
Третью часть составляют «аварийные» заказы, поступающие в течение года от производственных цехов в связи с угрозой прекращения подача комплектующей детали или узла в сборочный цех из-за отсутствия необходимого инструмента. Отсутствие комплектующих деталей ведет в итоге к остановке выпуска изделия, поэтому выполнение «аварийных» заказов жестко контролируется директором завода, главным инженером, главным технологом.
Кроме того, на участке изготавливают специальные инструменты и выполняют внутрицеховые заказы на изготовление инструментов второго порядка, приспособлений и другой технологической оснастки для внутрицехового применения.
Такой способ формирования программы позволяет задавать ее на год лишь ориентировочно как по номенклатуре, так и по трудоемкости с последующим уточнением и корректировкой в течение года.
В дипломном проекте не представляется возможным использовать рассмотренный способ определения программы участка в силу неопределенности начальных условий и ряда других факторов, связанных с характером проекта. Поэтому рекомендуется другой способ, На следующих положениях.
1. Проектируемый участок должен в первую очередь удовлетворять одному из основных нормативных условий, при двухсменном режиме работы численность производственных рабочих должна составлять 55-60 человек, это количество является оптимальным по условиям организации работы и управления участком двумя сменными и одним старшим мастерами, которых правомочен иметь цех в штате ИТР участка.
2. Принцип комплектования оборудования, принятый в инструментальном цехе завода - базы практики, сохраняется: универсальные
станки с ручным управлением, станки с ЧПУ, полуавтоматы и, как исключение, специальные станки.
3. Программа участка ограничивается по номенклатуре 3-4 типами
инструментов, каждый из которых имеет несколько типоразмеров. Типы инструментов выбирают из условий общности основных элементов конструкции, а технологической однородности с базовым инструментом. Например, в проекте «Участок сверл инструментального цеха» в состав номенклатуры могут быть включены:
а) сверла общего назначения;
б) сверла для обработки труднообрабатываемых материалов;
в) зенкеры;
г) специальные инструменты и внутрицеховые заказа.
Последняя позиция является обязательной во всех проектах.
4 Инструменты изготавливают мелкими и средними партиями.
5. Программа участка по объему выпуска продукции и по трудоемкости определяется приближенно.
С учетом указанных положений определение программы участка в дипломной проекте выполняют в следующей порядке.
1. Из технологического процесса изготовления базового инструмента выбирают операцию с наибольшим штучным временем (лимитирующую).
2. Рассчитывают эффективный годовой фонд работы оборудования по формуле
, (1)
Где - номинальный фонд времени работы оборудования, который берут из литературных источников, например [I],. для станков массой до 10 т при двухсменном режиме работы =4060 ч;
К - процент потерь времени по организационным причинам (плановый ремонт и др.); в проекте можно принять =5 %.
3. определяют пропускную способность (производственную мощность) одного станка в год на лимитирующей операции
(2)
где - нормативный коэффициент загрузки станка, который для универсальных станков принимают в пределах 0,8 - 0,85 [I].
4. Определяют коэффициент использования производственной мощности по операциям
(3)При полкой нормативной загрузке станка на лимитирующей операции равен коэффициенту загрузки К31.
5. определяют коэффициент кратности Ккр, показывающий, во сколько раз следует увеличить пропускную способность на всех операциях за счет увеличения количества станков, чтобы для выполнения годовой программы участка было задействовано заданное количество производственник рабочих (55-60 человек).
Коэффициент кратности определяют численным методом последовательного приближения, рассчитывая начальное значение по формуле:
(4)
где - начальное расчетное количество станков на участке.
Предварительные расчеты показывают, что при числе производственных рабочих 55 - 60 на участке должно находиться примерно 30 - 35 единиц оборудования. Величину Снач следует брать несколько меньше, т.к. в последующем округление расчетных значений количества станков на операциях производят в большую сторону. В проекта рекомендуется принять Снач = 25-28.
6. Определяют расчетное Сi и принятое Сп1 количество станков на каждой операции, которое распределяется пропорционально коэффициенту использования производственной мощности:
(5)
Значение Сi округляют в большую сторону до ближайшего целого числа Сn1. которое будет принятым числом станков на данной операции. Если величина Сi превышает целое число на 0,05 - 0,1 ее можно округлять до целого в меньшую сторону, но при этом предусмотреть повышение производительности на операции за счет рационализации конструкции режущего инструмента, модернизации приспособления или других мероприятий.
На операциях, где используется один типоразмер оборудования, значения Сi можно сложить, если при этом разность между сn1 и Сi уменьшится (не следует совмещать черновые операции с чистовыми).
7. Определяют расчетное Ррi и принятое Рni количество производственных рабочих на каждой операции:
Ррi=2 Сi (6)
Полученные расчетные значения Ррi округляют до ближайшего целого числа Рni, которое будет числом рабочих на данной операции. Если используются станки с ЧПУ или станки-полуавтоматы, то следует рассмотреть возможность многостаночного обслуживания и соответственно скорректировать значение Рпi.
8. Определяют общее количество рабочих на участке
(7)
Полученное значение Ру сравнивают с нормативным значением 55 - 60. Если оно выходит за пределы интервала в большую или меньшую сторону более чем на 2 единицы, то следует соответственно уменьшить или увеличить значение коэффициента кратности на 0,3 - 0,5 и повторить расчет начиная с формулы (5).
9. Определяют общее количество станков на участке
(8)
10. Определяют производственную программу участка.
При выполнении расчетов программу участка целесообразно разделить на две части. В первую (основную) часть включить инструменты с заданными типоразмерами - все позиции номенклатуры, кроме последней, во вторую - специальные инструменты и внутрицеховые заказа.
Годовой объем выпуска инструментов, составляющих первую часть , определяют по лимитирующей операции базового инструмента:
(9)
где - пропускная способность одного станка в год на лимитирующей операции, рассчитанная выше по формуле (2);
-количество станков на лимитирующей операции.
Полученное значение делят на части по числу позиций. Для большего соответствия реальным условиям части следует брать неравными. Например, для трех типов инструментов, составляющих первую часть программы, можно принять соотношение 25 : 40 : 35. В таком же отношении распределится трудоемкость этой части программы.
Трудоемкость участка в проекте принято задавать в норма-часах. По технологическому процессу, известному количеству рабочих и оборудования на операциях можно определить станкоемкость программы, измеряемую в станко-часах. Связь между трудоемкостью Тн ч и станкоемкостью Тс ч определяется зависимостью
(10)
где - средний процент выполнения норм (плановый);
КМ - среднее число станков, обслуживаемых одним рабочим.
Для инструментальных цехов множитель при Тс ч близок к единице, поэтому можно принять Тн ч =Тс ч.
Годовую проектную трудоемкость изготовления инструментов одного типа в нормо-часах рассчитывают по формуле:
(11)
где - годовая программа выпуска инструмента j-го типа, шт.;
ТШ1 -штучное время обработки на i-й операции, мин.
Вторая часть программы формируется по условию полного обеспечения работой производственных рабочих участка в течение года. Объем выпуска продукции этой части программы определяют в следующем порядке: рассчитывают резервный годовой фонд времени рабочих на операциях базового инструмента, который образуется вследствие округления расчетных значений станков и количества рабочих (6) и (7); этот фонд принимают равным трудоемкости программы по позиции «Специальные инструменты и внутрицеховые заказа», рассчитывают по ней количество условных (одинаковых по трудоемкости с базовой конструкцией) инструментов и принимают это количество за объем выпуска продукции второй части программы участка.
Резервный годовой фонд времени рабочих на операции можно рассчитать по формуле
(12)
где Фзi - эффективный годовой фонд времени всех рабочих на i-й операции;
Фдi -фактическое время, затраченное на выполнение годовой программы на операции;
Фр -эффективный годовой фонд времени одного рабочего (из справочной литературы [1] Фр =1840 ч.);
Рni - общее число рабочих, занятых на выполнении операции;
NT -годовой объем выпуска инструментов, составляющих первую часть программы;
Тш1 -штучное время выполнения операции, мин.
Трудоемкость годовой программы последней позиции в часах
(13)
Объем выпуска продукции в тех же расчетных единицах, что и на остальных позициях, составляет
(14)
где ТШБ - штучное время изготовления базового инструмента, ч.
Производственная программа участка по объему продукции (в штуках) и трудоемкости (в нормо-часах (н.ч.)) определится как сумма по всем позициям номенклатуры. При наличии в технологическом процессе ручных операций их трудоемкость учитывают коэффициентом Кр. Значение коэффициента принимают в процентах от станочного времени в зависимости от вида производства. Согласно рекомендациям [1], для инструментального производства можно принять Кр =1,1.
ПРИМЕР РАСЧЕТА ГОДОВОЙ ПРОГРАММЫ УЧАСТКА
Тема проекта: «Участок шеверов инструментального цеха»
В номенклатуру участка входят следующие типы инструментов:
1. Шеверы дисковые.
2. Долбяки дисковые.
З. Долбяки хвостовые,
4. Специальные инструменты и внутрицеховые заказы.
В качестве базового инструмента принят дисковый шевер. Расчет программы выполняют на основе разработанного в проекте технологического процесса изготовления шевера, материалы для которого берут в инструментальном цехе во время практики, в технической учебной и справочной литературе. К числу основных материалов следует отнести:
технологический процесс изготовления базовой конструкции шевера (заводской);
- схемы наладок на технологические операция;
- ведомость станочного оборудования с указанием модели; завода-изготовителя (фирмы,страны), краткой технической характеристики;
- ведомость применяемых для изготовления шевера режущих, вспомогательных, измерительных инструментов, приспособлений и другой технологической оснастки с указанием основных технических характеристик.
Штучное время рассчитывают на одну из выбранных операций. На остальных операциях оно может быть принято по литературным источникам, например, [2] или по заводским материалам.
Расчет программы выполняют в следующей последовательности.
1. Из технологического процесса изготовления шевера следует, что операцией с наибольшим штучным временем (лимитирующей) является шлифовальная операция №23. На ней шлифуется профиль зубьев окончательно (табл. 2).
ТШmax =50,35 мин.
2. Эффективный годовой фонд времени работы станка
.
3. Пропускная способность станка в год на лимитирующей операции
.
Расчеты по пп. 4 - 9 выполнены в табличной форме (табл. 2). Предварительно были выполнены расчеты при трех значениях Снач : 19, 23 и 26. Результаты расчетов (для справки) приведены в табл. 1.
Таблица I
Результаты предварительных расчетов количества станков и рабочих на участке
Снач
|
Ккр
|
Су
|
Ру
|
19
|
3
|
28
|
12
|
23
|
3,5
|
33
|
51
|
26
|
4
|
34
|
56
|
10. Программа участка
Годовой объем выпуска инструментов первых трех позиций номенклатуры
Объем выпуска по типам
I. Шеверы дисковые:
2. Долбяки дисковые:
3. Долбяки хвостовые:
Штучное время изготовления одного шевера
I
Таблица 2
РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА СТАНКОВ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
РАБОТ НА УЧАСТКЕ
№
ОПЕ
РА
ЦИИ
|
НАИМЕНОВАНИЕ
И СОДЕРЖЕНИЕ
ОПЕРАЦИИ
|
МОДЕЛЬ
СТАНКА
|
ТШ
МИН
|
кМ = кЭ =
=
|
CP =
|
PP =2CP
|
КОЛИЧЕСТВО
|
СТАНКОВ
|
РАБОЧИХ
|
1.
|
ЗАГОТОВИТЕЛЬНАЯ.
Отрезать заготовку
|
Операции выполняют на заготовительном участке
и в термическом отделении
|
2
|
КУЗНЕЧНАЯ.
Отковать заготовку с
отверстием
|
3.
|
ТЕРМИЧЕСКАЯ.
Отжечь заготовку
|
4.
|
ОЧИСТНАЯ.
Очистить в голтовочном
барабане
|
5.
|
ТОКАРНАЯ.
Подрезать торец, расто
чить отверстие, обточить
наружную поверхность
предварительно
|
16К20
|
7,01
|
0,139
|
0,557
|
1,112
|
1
|
1
|
6.
|
ТОКАРНАЯ.
Подрезать 2-й торец, об
точить оставшуюся
часть наружной поверх
ности предварительно
|
16К20
|
5,39
|
0,107
|
0,428
|
0,856
|
1
|
1
|
7.
|
ТОКАРНАЯ.
Подрезать торец и зани
жение на торце, расто
чить отверстие, обточить
фаску, развернуть отвер
стие, расточить выточку
на торце
|
16К20В
|
11,00
|
0,218
|
0,872
|
1,744
|
1
|
2
|
8.
|
ТОКАРНАЯ.
Подрезать 2-й торец, об
точить занижение на тор
це, обточить фаску по от
верстию, расточить вы
точку на торце
|
16К20
|
7,43
|
0,148
|
0,592
|
1,184
|
9.
|
ТОКАРНАЯ.
Обточить на оправке
(по 5 шт.) наружную по
верхность
|
16К20В
|
1,11
|
0,022
|
0,088
|
0,175
|
10.
|
ШЛИФОВАЛЬНАЯ.
Шлифовать торцы пред
варительно
|
3Т160
|
9,86
|
0,196
|
0,784
|
1,586
|
11.
|
ШЛИФОВАЛЬНАЯ.
Шлифовать наружную
поверхность на оправке
(по 5 шт.)
|
3У132
|
3,52
|
0,070
0,070
|
0,280
|
0,56
|
1
|
1
|
12.
|
ДОЛБЕЖНАЯ.
Долбить шпоночный паз
|
7Б420
|
2,00
|
0,040
|
0,160
|
0,320
|
1
|
8
|
13.
|
ФРЕЗЕРНАЯ.
Фрезеровать профиль зу
ба
|
5К324А
|
49,03
|
0,974
|
3,895
|
7,792
|
4
|
14.
|
СВЕРЛИЛЬНАЯ.
Сверлить отверстие по
кондуктору
|
2Н125
|
36,57
|
0,726
|
2,904
|
5,803
|
3
|
6
|
15.
|
ДОЛБЕЖНАЯ.
Долбить канавки зубьев
с одной стороны
|
7Б420
|
46,40
|
0,922
|
3,688
|
7,376
|
4
|
8
|
16.
|
ДОЛБЕЖНАЯ.
Долбить канавки зубьев
с другой стороны
|
7Б420
|
46,40
|
0,922
|
3,688
|
7,376
|
4
|
7
|
17.
|
ТЕРМИЧЕСКАЯ,
Закалить, отпустить,
очистить
|
|
|
|
|
|
|
|
18.
|
ШЛИФОВАЛЬНАЯ.
Шлифовать торец окон
чательно
|
3Т160
|
8,20
|
0,163
|
0,652
|
1,304
|
1
|
3
|
19.
|
ШЛИФОВАЛЬНАЯ.
Шлифовать 2-й торец
окончательно
|
3Т160
|
8,20
|
0,163
|
0,652
|
1,304
|
1
|
20.
|
ШЛИФОВАЛЬНАЯ.
Шлифовать отверстие
|
3М227ВФ2
|
4,20
|
0,083
|
0,336
|
0,664
|
1
|
1
|
21.
|
ХОНИНГОВАЛЬНАЯ.
Хонинговать отверстие
|
3821
|
2,10
|
0,042
|
0,168
|
0,335
|
1
|
22.
|
ШЛИФОВАЛЬНАЯ.
Шлифовать профиль зу
бьев предварительно
|
5А893
|
29,15
|
0,579
|
2,316
|
4,632
|
3
|
5
|
23.
|
ШЛИФОВАЛЬНАЯ.
Шлифовать профиль зу
бьев окончательно
|
5А893
5А893
|
50,35
|
1
|
4
|
8
|
4
|
8
|
24.
|
МАРКИРОВОЧНАЯ.
Клеймить
|
|
0,40
|
0,008
|
0,032
0,032
|
0,064
|
1
|
1
|
ИТОГО: 328,32 6,522 34 56
Трудоемкость программы по типам
1. Шеверы дисковые:
2. Долбяки дисковые:
3. Долбяки хвостовые:
Расчет резервного годового фонда времени рабочих для определения объема выпуска продукции по последней позиции «Специалъные инструменты и внутрицеховые заказы» приведен в табл.З;
ф = 1840 ч; N = 14708 шт.
Таблица 3
Расчет резервного годового фонда рабочих
№
операции
|
Рn
|
Фэ=Фр Фn
Ч
|
ТШ
МИН
|
,
ч
|
Фр=Фэ Фд
Н *Ч
|
5
6
7
8
9
10
11
12,13
14
15,16
18,19
20,21
22
23
24
|
1
1
2
1
1
2
1
8
6
15
3
1
5
8
1
|
1840
1840
3680
1840
1840
3680
1840
14720
11040
27600
5520
1840
9200
14720
1840
|
7,01
5,39
11
7,43
1,11
9,86
3,52
51,03
36,57
92,80
16,40
6,30
29,15
50,35
0,40
|
1718
1321
2697
1821
272
2417
863
12509
8965
22748
4020
1544
7146
12342
98
|
122
519
983
19
1568
1263
977
2211
2075
4852
1500
296
2054
2378
1142
|
Итого: 22559
|
Трудоемкость годовой программы по последней позиции номенклатуры
Объем выпуска продукции составит
В итоге годовой объем выпуска продукции на участке шеверов
Ny =NT1 + NT2 + NT3 + NC =3 677 + 5 883 + 5 148 + 4 124 = 18 832 шт.,
трудоемкость
ТС =Т1 + Т2 + Т3 + ТС = 20 114 + 32 180 + 28 160 + 22559 =103 013 н. ч.
В проекте программу участка приводят в табличной форме (табл. 4).
Таблица 4
Годовая производственная программа участка шеверов
№ позиции
|
Тип инструментов
|
Эскиз
|
Основные
размеры
|
Исполнение
|
Объем
выпуска,
шт/год
|
Трудоем
кость,
нормо-ч
|
1.
|
Шеверы
дисковые
|
|
m=3-6 мм
d0 =180;
250 мм
d0=63,5мм
|
Кл. точн. А
Материал
Р18
|
3677
|
20114
|
2.
|
Долбяки
дисковые
|
|
m=2-3 мм
d0 =100;
160 мм
|
Кл. точн. А
Материал
Р6М5К5
|
5883
|
32180
|
3.
|
Долбяки
хвостовые
|
|
m=2-3 мм
d0 =25;
38 мм
|
Кл. точн. В
Материал
Р6М5К5
|
5148
|
28160
|
4.
|
Инструменты
специального,
внутрицеховые
заказы
|
|
|
|
4124
|
22559
|
Итого
|
18832
|
103013
|
РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВНЕДРЕНИЯ УЧАСТКА ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ЦЕХА
Экономический эффект от внедрения участка рассчитывается по
Эт= Рт - Зт (15)
где Эт - экономический эффект от внедрения проекте участка;
Рт - стоимостная оценка результатов внедрения участка;
Зт - стоимостная оценка затрат внедрения проекта участка. Стоимостная оценка результатов внедрения инструментального участка определяется как
Рт= NB * ЦИ (16)
где Nв - объем выпуска продукции на проектируемом участке;
ЦИ- цена единицы инструмента, выпускаемого на базовом участке;
ЦИ =СЦ +ПР (17)
Здесь Сц - цеховая себестоимость единицы инструмента, изготовляемого на базовой участке;
Пр - прибыль от реализации инструмента, в расчетах ее можно принять как 25 % от Сц.
Стоимостная оценка затрат на выпуск планируемого объема инструментов определяется по формуле
где И - годовые текущие издержки-при производстве продукция;
КС - коэффициент увеличения стойкости проектируемого инструмента;
Кр- норма реновации основных фондов при производстве продукции;
=0,1-коэффициент приведения разновременных затрат и результатов:
К - единовременные затраты при производстве продукции.
В состав текущих издержек включаются затраты, учитываемые в соответствии с принятым в отрасли порядком калькулирования себестоимости продукции (без учета амортизационных отчислений).
В состав себестоимости входят следующие затраты: на материалы, заработная плата основных рабочих, на технологическую энергию, на инструмент, на эксплуатацию оборудования и общецеховые затраты.
Если руководителем проекта задано сравнение себестоимости по вариантам, то оно производится по перечисленным статьям калькуляция. В состав единовременных затрат включаются затраты на
- научно-исследовательские, экспериментальные, конструкторские, технологические и проектные работы;
- затраты на приобретение, демонтаж, доставку, монтаж, наладку и освоение оборудования;
- стоимость строительства или реконструкции зданий и сооружений,
затраты на производственные площади;
- пополнение оборотных средств.
СОСТАВЛЕНИЕ ПЛАНИРОВКИ УЧАСТКА
Участок инструментального цеха - это производственное подразделение, обеспечивающее выполнение программы выпуска одного или нескольких видов режущих инструментов из номенклатуры цеха. Участок на основе технологического процесса изготовления базового инструмента оснащают рабочими местами. Рабочие места организационно и технически объединены транспортно-накопительными устройствами, средствами технического, инструментального, метрологического обслуживания, способом управления, организацией охраны труда.
Состав рабочего места определяется содержанием и организацией выполнения технологической операции. В общем случае на рабочем месте могут быть размещены:
- основное (технологическое) оборудование;
- производственный рабочий (рабочий, непосредственно выполняющий
операции техпроцесса );
- накопитель с заготовками;
- средства автоматической загрузки и разгрузки оборудования;
- режущий, контрольно-измерительный и вспомогательный инструмент;
- приспособления;
- средства технического обслуживания и охраны труда;
- терминал (выносной пульт) автоматизированной системы управле
ния.
К основному (технологическому) оборудованию относят производственное оборудование, на котором непосредственно выполняются операции технологического процесса (например, металлорежущий станок» установка для нанесения износостойкого покрытия, пресс и др.).
ПЛАНИРОВКА УЧАСТКА
1. Рекомендуется принять:
- тип производства - мелкосерийное;
- вариант размещения оборудования - смешанный, при котором
группы станков одного типа располагаются в порядке выполнения опе
раций технологического процесса обработки базового инструмента;
- расположение участка - в углу корпуса (по выбору) поперек
пролета; ширина пролета - 18 м, шаг колонн - 12 м.
- При разработке планировки в первую очередь следует учитывать условия доступа к рабочим местам, возможности доставки заготовок
к станку, освещенность, обмен воздуха, ремонт и замену оборудования, наличие проездов для пожарных машин и проходов для быстрого вывода работающих, а также способ удаления стружки с рабочих
мест и с участка и т. д.
- Графическая часть задания выполняется на листе форматом А2
(ГОСТ 2.301-68) и содержит (рис. 1):
- планировку технологического оборудования участка в масштабе 1:100;
- планировку рабочего места на одну из операций технологического процесса по согласованию с руководителем) в масштабе 1:25;
- спецификацию (табл. 5).
Таблица 5
№ позиции
|
Наименование
оборудования,
оснастки
|
Модель станка,
тип оснастки
|
Габаритные
размеры, мм
|
Кол-во
|
|
Технологическое
оборудование
Оргоснастка рабочего места
|
|
|
|
4. На планировке технологического оборудования следует привести:
- нумерацию колонн;
- сечение колонн с фундаментами;
- наружные и внутренние стены;
- окна, ворота, наружные и внутренние двери;
- оборудование с порядковой нумерацией;
- место для комплектования партии заготовок;
- место для готовой продукции;
- место для контроля;
- места для мастеров;
- транспортные средства (электрические или ручные тележки, подвесные монорельсы с электротельферама и др.);
- основные размеры: ширину пролета, шаг колонн, ширину проходов
и проездов, расстояния от станка по длине и ширине пролета до
ближайшей колонны (для одного станка).
5. Рабочее место оснащается:
- тумбочкой для хранения нарядов, чертежей и инструмента для индивидуального пользования двумя рабочими (при двухсменной работе);
- тумбочкой, стеллажом, тарой для хранения технологический оснастки, заготовок и готовой продукции;
- комплектом приспособлений и принадлежностей технологической оснастки оборудования (например, патроны, тиски, универсальные и специальные зажимные приспособления, оправки, державки, ключи и т.д.);
- комплектом постоянно применяемых режущих и измерительных инструментов;
- решеткой под ноги рабочему.
Примера выполнения планировок рабочих мест приведены в табл. 5 и 6.
6. Остальные требования и рекомендаций к составлению планировки те же, что и для участка механического цеха [1.2].
Рисунок 1. Состав и размещение оборудования
на планировке участка
СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ К РАСЧЕТУ
ПЛАНИРОВКИ УЧАСТКА
Таблица 6
Эффективный годовой фонд времени рабочих
Продолжительность
|
Эффективный годовой
фонд времени рабочих
ч
|
рабочей недели, ч
|
основного отпуска, дни
|
41
41
41
36
36
|
15
18
24
24
36
|
1860
1840
1820
1610
1520
|
Таблица 7
Допустимые значения коэффициентов загрузки и
использования оборудования
Группа
оборудования
|
Коэффициент загрузки оборудования
КЗ
|
Коэфф.
использования
оборуд., КИ
|
максимальный
|
средний по
группе
|
Универсальные станки
Автоматы и полуавтоматы
одношпиндельные
Автоматы и полуавтоматы
многошпиндельные
Специальные и агрегатные
станки
Автоматические линии с
жесткими связями
Станки с ЧПУ
|
0,95-1,0
0,95-1,0
0,90
0,90
0,95-1,0
0,95
|
0,8
0,85
0,90
0,90
0,90
0,90
|
0,9
0,85
0,8
0,8
0,75
0,85
|
Таблица 8
Условные обозначения, применяемые на планировке
|