В.М. Пачевсккий А.В. Демидов

В.М. Пачевсккий А.В. Демидов

Проектирование машиностроительного производства

 

 

Учебное пособие

 

 

 

Воронеж 2015

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный

технический университет»

 

 

В.М. Пачевский А.В. Демидов

 

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ

МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

 

Утверждено Редакционно-издательским советом

университета в качестве учебного пособия

 

Воронеж 2015

 

УДК 621.02.01.2

Пачевский В.М. Проектирование машиностроительного производства: учеб. пособие [Электронный ресурс]. - Электрон. текстовые и граф. данные (3,8 Мб) / В.М. Пачевский, А.В. Демидов. – Воронеж: ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2015. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM): цв. – Систем. требования: ПК 500 и выше; 256 Мб ОЗУ; Windows XP; SVGA с разрешением 1034×768; MS Word 2007 или более поздняя версия; CD-ROM дисковод; мышь – Загл. с экрана.

 

В учебном пособии изложены методы и методики проектирования цехов машиностроительного производства. По каждому из разделов дается информация необходимая и достаточная для освоения данного курса, которую студент должен знать и владеть в совершенстве. Приводятся необходимые иллюстрации и справочный материал.

Издание соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 150700.62 «Машиностроение», (профиль подготовки «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств»), дисциплине «Проектирование машиностроительного производства».

 

Табл. 45. Ил. 16. Библиогр.: 17 назв.

Рецензенты: кафедра естественных дисциплин

Воронежского государственного

университета инженерных технологий

(Зав. кафедрой д-р техн. наук,

проф. А.С. Борсяков);

 

© Пачевский В.М., Демидов А.В., 2015

© Оформление. ФГБОУ ВПО

«Воронежский государственный

технический университет», 2015

ВВЕДЕНИЕ

Дальнейшее развитие и повышение эффективности машиностроения, являющегося основным источником создания материальных благ для людей, возможно при существенном росте уровня автоматизации производственного процесса. Перспективным направлением является создание и внедрение в машиностроительное производство оборудования, оснащенного системами числового программного управления (ЧПУ) и микропроцессорной техникой, и создания на его базе автоматизированных производств, управляемых от ЭВМ.

Осуществление замысла будущего производства, обеспечение его функционального назначения в первую очередь определяется технологическими решениями. В разделе «Технологические решения» согласно инструкции СНиП-11-01–95 Госстроя России должны содержаться данные о производственной программе, характеристика и обоснование решений по технологии производства, данные о трудоёмкости (станкоёмкости) изготовления продукции, состав и обоснование применяемого оборудования, число рабочих мест и их оснащённость, характеристика межцеховых и цеховых коммуникаций, организация контроля качества продукции, организация ремонтного хозяйства, данные о количестве выбросов в атмосферу, в водные источники и на землю, решения по предотвращению и сокращению вредных выбросов, оценка возможных аварийных ситуаций и их предотвращение, вид, состав и объём отходов, подлежащих утилизации, потребность в основных видах энергетических ресурсов для технологических нужд, технологические планировки, схемы грузопотоков.

Основными техническими документами в проектах технологических решений являются планировки оборудования и компоновки площадей, определяющие пространственное осуществление технологических процессов механосборочного производства в промышленных зданиях.

Ответственная роль раздела «Технологические решения» характеризуется ещё и тем, что кроме проектирования технологических решений в этом разделе подготавливаются данные и задания для разработки технических решений во всех разделах проектов, без которых осуществление технологических процессов невозможно. Объёмно-планировочные параметры промышленных зданий для цехов, инженерные сети и системы, транспорт, управление производством, обеспечение организацией и благоприятными условиями для труда работающих должны соответствовать требованиям осуществления технологических процессов изготовления машин.

Необходимость совершенствования методики проектирования технологических решений, ускорение разработки всего комплекса проектной документации определяются той ответственной ролью, которая предназначена разделу «Технологические решения», той скоротечностью, с которой эти решения должны быть реализованы, теми высокими требованиями надёжности и качества, которые к ним предъявляются. Для совершенствования и систематизации – расчётной части проектных технологических решений разработано предлагаемое пособие.

Четкое понимание производственных процессов на уровне участка, цеха, предприятии, умение грамотно производить технико-экономический анализ принимаемых решений позволит повысить эффективность работы машиностроительного производства.

 

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

О МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Классификация

Основные понятия о производственном

Процессе

 

Производственным процессом в машиностроении называется совокупность действий, необходимых для выпуска готовых изделий из полуфабрикатов. В основу производственного процесса положен технологический процесс изготовления изделий, во время которого происходит изменение качественного состояния объекта производства. Обеспечением бесперебойного выполнения технологического процесса изготовления изделий в механосборочном производстве служат вспомогательные процессы.

Производственный процесс, в свою очередь, состоит из ряда технологических процессов, во время выполнения которых происходит качественное изменение объекта производства. В производственный процесс входят такие технологические процессы, как складирование заготовок, полуфабрикатов и готовой продукции, доставка их к рабочим позициям, различные виды обработки деталей, сборка изделий, испытания, контроль качества, регулировка, окраска, отделка, упаковка и отправка. Осуществление производственного процесса обеспечивается основной и вспомогательной системами (отделениями) цеха.

Различные этапы производственного процесса на машиностроительном заводе могут выполняться в отдельных цехах или в одном цехе. Под цехом понимают административно-хозяйственное обособленное подразделение, включающее производственные участки, вспомогательные подразделения, служебные и бытовые помещения, а так-же помещения общественных организаций.

Производственные процессы делятся на поточные и непоточные.

Производство характеризуется определённой программой – перечнем продукции, которая должна быть изготовлена цехом за установленный период (год, квартал, месяц). Производственная программа может быть выражена в натуральных единицах (шт.), ценностных (р.) и единицах массы (т, кг).

Производственный процесс осуществляется на специально оборудованном месте (для автоматизированного производства – рабочей позиции). В зависимости от содержания операции и организации её выполнения на рабочем месте (позиции) могут быть расположены технологическое оборудование, средства автоматизации загрузки и выгрузки

заготовок (роботы, манипуляторы и т.п.), накопители с полуфабрикатами и мерительный инструмент, технологическая оснастка, один или группа рабочих, средства охраны труда и управления операций.

На рисунке 1.2 показан пример рабочей позиции автоматизированного производства.

При объединении нескольких рабочих мест или позиций образуются производственные участки, на каждом из которых происходит изготовление полуфабриката или полностью детали.

 

Рис. 1.2. Рабочая позиция:

1 – токарный станок 16К20Ф3; 2 – промышленный робот М10П.62.01; 3 – тактовый стол; 4 – устройство ЧПУ станком;

5 – устройство ЧПУ ПР; 6 – ограждение

 

Функционирование производственного участка обеспечивается транспортно-накопительными устройствами, средствами технологического, инструментального и метрологического обслуживания, охраны труда и управления производством.

Совокупность производственных участков и вспомогательных подразделений представляет собой производственную систему.

Производственная система предназначена для изготовления продукции требуемого качества с заданным объёмом выпуска. Её структурное описание в виде графа представлено на рис. 1.3.

Производственная система включает в себя основную и семь вспомогательных систем, а также их материальные, энергетические и информационные связи. Вершины графа представляют следующие элементы производственной системы: V1 – основная система основного оборудования; V2 – складская система; V3 – транспортная система; V4 – система инструментообеспечения; V5 – система ремонта и технического обслуживания; V6 – система контроля качества продукции; V7 – система охраны труда работающих; V8 – система подготовки и управления производством.

Рёбра графа, связывающие вершины графа, представляют собой материальные, энергетические, информационные потоки между соответствующими элементами производственной системы.

Таким образом, концептуальная модель производственной системы отражает комплекс производственных подразделений с тремя видами связей, обеспечивающий функционирование производственного процесса, начиная с момента получения исходных полуфабрикатов и кончая выходом готовых изделий.

Рис. 1.3. Структурное описание производственной системы

 

В основной системе выполняются технологические процессы по изменению качественных характеристик объекта производства. Например, заготовки, пройдя механическую обработку, приобретают требуемые форму, размеры, шероховатость, свойства поверхностного слоя материала.

Вероятностный характер протекания производственного процесса изготовления изделий вынуждает создавать складские системы, где протекают технологические процессы хранения заготовок, полуфабрикатов и готовых изделий. Перемещение полуфабрикатов в пространстве осуществляется транспортной системой, обеспечивающей своевременную доставку их к соответствующему производственному оборудованию. Своевременное обеспечение технологического оборудования режущим инструментом и оснасткой, контроль за правильной их эксплуатацией возлагается на систему инструментообеспечения. Система технического обслуживания создаётся для постоянного поддержания требуемого состояния и условий работы производственного оборудования. Выпуск продукции с требуемыми параметрами качества немыслим без использования системы контроля качества изделий. Автоматизированное производство пока нуждается в обслуживающем персонале, что приводит к необходимости создания специальных устройств и проведения определённых мероприятий, обеспечивающих безопасную работу и санитарные условия труда работающих, а также специальные виды обслуживания их. Эти функции возлагаются на систему охраны труда работающих. Основная задача системы управления и подготовки производства заключается в осуществлении контроля за состоянием производственного процесса и воздействия на него в случае нарушений по сравнению с запланированным ходом производства, разработке технологической и плановой документации, обеспечении производства заготовками и комплектующими изделиями, проведении организационных мероприятий по подготовке производства.

 

СОСТАВ И СОДЕРЖАНИЕ ПРОЕКТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ

Проектные организации

Проектирование машиностроительных заводов и цехов осуществляется проектными организациями двух видов: выполняющие генеральное проектирование и проектирование специальных частей проектов. Генеральным проектировщиком обычно является проектная организация, разрабатывающая технологическую часть основного производства или проект основных объектов предприятия (институты ГИПРО). Например, Гипроавтопром разрабатывает проекты предприятий автомобилестроения и производства подшипников, Гипростанок – станкостроительные и инструментальные заводы.

Специализированные проектные организации выполняют по заданиям генеральных проектировщиков отдельные части проекта предприятия и цеха: строительную, теплоэнергетическую, транспортную и т.д.

Проект всего предприятия является результатом совместной работы большого количества различных специалистов.

 

 

2.3. Состав и содержание проектной документации

 

Согласно Инструкции СНиП-11-01–95 Госстроя России проект на создание нового машиностроительного производства состоит из следующих разделов [2]:

Общая пояснительная записка;

Генеральный план и транспорт;

Технологические решения;

Управление производством, предприятием и охраны труда рабочих и служащих; 15

Архитектурно-строительные решения;

Инженерное оборудование, сметы и системы;

Организация строительства;

Охрана окружающей среды;

Инженерно-технические мероприятия гражданской обороны и по предупреждению чрезвычайных ситуаций;

Сметная документация;

Эффективность инвестиций.

 

Аванпроект

 

Аванпроект делает Головная проектирующая организация на основе ТЭО:

• подбирается номенклатура обрабатываемых материалов и заготовок;

• формируются основные принципы построения технических процессов;

• составляются маршрутные технические процессы;

• делаются графики загрузки оборудования на программу;

• на основании графиков определяются станкоёмкосгь обработки на производственную программу выпуска;

• на основании станкоёмкости определяется количество оборудования;

• определяются коэффициенты загрузки оборудования;

• подбирается номенклатура режущего и мерительного инструментов, оснастки;

• решаются укрупнённо вопросы организации и управления производством;

• уточняются технико-экономические показатели;

• определяется экологическая эффективность производственной системы.

 

Задание на создание производственной системы

 

Основанием для разработки задания на проектирование является утверждённый аванпроект.

Разработку задания на проектирование проводит заказчик проекта совместно с проектной организацией на основе данных, собранных в предпроектный период. В задании:

• приводится основание для проектирования (приказ Министерства или договор с заказчиком);

• даётся обоснование выбора площадки для строительства нового цеха;

• указывается номенклатура и объём выпускаемых изделий;

• указывается, какие заготовки, полуфабрикаты, готовые изделия цех получает со стороны и какие выдаёт в порядке кооперации;

• даётся режим работы производства;

• указываются фонды времени работы оборудования; рабочих мест и рабочих;

• определяются требования по защите окружающей среды;

• даются указания по предполагаемому расширению производства на основе ТЭО;

• намечаются предполагаемые сроки строительства цеха;

• указываются требования к разработке вариантов проекта или его частей;

• приводится перечень основных требований к архитектурно-художественному оформлению инженерных, служебных, бытовых и производственных помещений.

В задании также указывают стадийность проектирования: в две стадии – рабочий проект (утверждаемая часть) и рабочая документация или в одну стадию – рабочая документация. Одностадийное проектирование осуществляется для производств с несложными процессами при использовании повторно применяемых и типовых проектов.

 

Проектных решений

 

Проектирование сложных систем, каковой является производственная система, чаще всего – итерационный процесс. В ходе его создаётся несколько проектных решений, как отдельных элементов, так и всей производственной системы в целом. Из сформулированной в общем виде задачи проектирования производственной системы следует, что основным критерием выбора оптимального проектного решения

должен быть показатель приведённых затрат на изготовление изделий заданной программы выпуска в течение года, который может быть подсчитан по формуле

 

(2.2)

 

где j – номер изделия;

n – число наименований изделий;

Nj – годовой объём выпуска j-го наименования изделия (шт.); δ = 1,15 – коэффициент заработной платы с начислениями;

β – общие накладные расходы в долях заработной платы, включающие расходы на текущий ремонт оборудования;

Sст – заработная плата рабочего за 1 мин, р.;

i – номер операции;

m – число операций в технологическом процессе изготовления изделия;

Тij – трудоёмкость изготовления j-го наименования изделия на i-й операции;

Ен = 0,15…0,20 – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;

α = 0,143 – коэффициент амортизационных отчислений;

Fj – часть годового фонда времени, отводимая на изготовление i-гo наименования изделия (мин);

Fэ – эффективный годовой фонд времени работы системы, мин;

Aij – стоимость одной единицы технологического оборудования, используемого на i-й операции при изготовлении j-го наименования изделия, р.;

аi – число единиц технологического оборудования, используемого на i-й операции.

Трудоёмкость изготовления изделия,

где – станкоёмкость i-й операции при изготовления j-го изделия, мин;

– коэффициент многостаночного обслуживания.

Вследствие сложности и в ряде случаев недостаточной информации для определения ряда составляющих формулы на различных этапах проектирования на практике используют интегральные критерии. Например, при выполнении компоновочных и планировочных этапов проектирования может быть использован интегральный критерий, представляющий собой векторный функционал: , где

– оптимизационные критерии;

– критерий минимума мощности грузопотока, т/год

, (2.3)

где n – число наименований изделий, перемещаемых в год;

ω – число операций в производственном процессе изготовления i-го изделия;

g_i – масса изделий i-гo наименования, перемещаемых за год, т;

l_αγi – расстояние между α-й и γ-й рабочими позициями, на которое происходит перемещение i-гo наименования изделия, м;

W₂ – критерий максимального съёма продукции с единицы объёма цеха (участка) в год

 

, шт./(м³⋅год), (2.4)

где N – программа выпуска изделий в цехе, шт./год;

V – общий объём цеха, м³

 

Алгоритм проектирования механического цеха представлен на рис. 2.1: 1 – программа выпуска; 2 – габаритные размеры, масса и материал изделий; 3 – качество изделий; 4 – трудоёмкость и станкоёмкость операций; 5 – типаж оборудования; 6 – режим работы производства; 7 – определение количества основного (технологического) оборудования; 8 – выбор состава производственных участков; 9 – определение состава и количества оборудования на участке; 10 – определение алгоритма работы оборудования на участке; 11 – расчёт производственной площади; 12 – разработка требований к условиям работы оборудования; 13 – составление задания на проектирование нестандартного оборудования; 14 – компоновка производственных участков; 15 – планировка основного оборудования; предварительное определение числа работающих; 16 – проектирование складской системы; 17 – проектирование транспортной системы; 18 – проектирование системы инструментообеспечения; 19 – проектирование системы ремонтного и технического обслуживания; системы контроля, 20 – проектирование качества изделий; 21 – проектирование системы охраны труда; 22 – проектирование системы управления и подготовки производства; 23 – определение общей площади цеха и его габаритов; 24 – уточнение компоновки цеха; 25 – уточнение планировки оборудования; 26 – уточнение состава и количества работающих; 27 – определение технико-экономических показателей; 28 – выбор оптимального варианта проекта.

На основании исходных данных, которые определены из условий функционирования цеха или участка и разработанных технологических процессов изготовления изделий, приведённых в задании на проектирование, разрабатывают проект основной системы.

Проектирование каждой вспомогательной системы осуществляют в той же последовательности, что и основной системы.

Каждый вариант проекта получают после однократного прохождения блоков. В случае разных вариантов проекта выбор оптимального из них достигается путём анализа результатов проектных решений по принятому критерию оптимизации, например по минимуму приведённых затрат производственной программы изделий.

Рис. 2.1. Последовательность проектирования производственной системы

Приведённая последовательность проектирования используется при изложении всего последующего материала.

 

 

Анализ исходных данных и

Выбор типа производства

Важным этапом при технологическом проектировании участков и цехов является выбор принципа их формирования, который, в свою очередь, зависит от сложности выпускаемой продукции, программы выпуска и режима работы производства.

С повышением номенклатуры изготовляемых изделий становится целесообразным использовать общность технологических маршрутов и формировать производственные подразделения, используяпредметный принцип. Применительно к формированию цехов — это создание механосборочных предметно-специализированных производств (например, цеха, двигателей, шасси и т. п.), где сосредоточивается все оборудование, которое необходимо для полного изготовления сборочной единицы. Формирование участков по этому принципу производится в зависимости от конструктивного вида изделий, например участок корпусных деталей, участок валов, и характеризуется использованием разнотипного основного оборудования. Основным преимуществом данного принципа является повышенная ответственность за выпуск качественной продукции, короткие материальные потоки, упрощается структура управления производством.

Основой для проектирования механических цехов является подетальная производственная программа цеха, составленная из общей производственной программы завода с приложением чертежей, спецификаций деталей, описаний конструкций и технических условий на изготовление деталей и изделий.

Выбор принципа формирования участков и цехов оказывает большое влияние на синтез структуры производственной системы, т. е. обоснованное определение ее состава. При формировании структуры автоматизированных участков и цехов следует учитывать и ряд ограничений, например по виду обрабатываемого материала на участке, который накладывает определенные условия по сбору и переработке стружки, по совместимости основного оборудования и т.д.

Производственная программа называется точной, когда номенклатура всех подлежащих изготовлению изделий и деталей (включая запчасти) точно установлена и обеспечена рабочими чертежами, спецификациями, техническими условиями. Проектирование предусматривает подробную разработку технологических процессов, маршрутных, операционных карт, эскизов и схем, технического контроля, нормирования операций. Этот вид проектирования применяется для массового и крупносерийного производства, где требуется большая точность.

Состав производственных участков и оборудования механического цеха во многом зависит от типа производства, которое согласно классификационной категории ЕСТПП (ГОСТ 14004–83) в зависимости от широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объёма выпуска изделий (см. п. 1.1) бывает трёх типов: единичное, серийное и массовое.

Для каждого типа производства характерны свои особенности ТП и форма организации производства.

На начальных этапах проектирования точное определение типа производства затруднительно из-за недостатка знаний о количестве станков на участке, принимаемой формы организации, поэтому тип производства можно определить ориентировочно, используя рекомендации, приведённые в табл. 3.1.

 

Таблица 3.1

Ориентировочные данные для предварительного определения типа производства [1]

 

Далее, по мере выполнения технологических разработок данные о типе производства уточняют расчётом коэффициента закрепления операций K_з.о.Следует отметить, что в пределах цеха отдельные участки могут работать в условиях разных производств. На участках поточного производства тип производства может быть от крупносерийного до массового, для изделий опытного производства – от серийного до единичного.

 

Методы проектирования цеха

Производственная программа представляет собой перечень (номенклатуру) подлежащих изготовлению изделий и объём их выпуска за год в натуральном выражении. Программа механического цеха может быть представлена в двух видах: укрупнённом (табл. 3.2) и подетальном (табл. 3.3).

 

Таблица 3.2

Программа (годовая) механического цеха

 

Таблица 3.3

Подетальная годовая производственная программа

 

При многономенклатурном производстве подетальную производственную программу составляют только для изделия-представителя. Проектирование механических цехов ведётся по точной, приведённой или условной программам.

Для единичного, мелкосерийного и серийного производства программа составляется в виде перечня изготовленных в цехе изделий или узлов с указанием их количества и массы. При этом подетальная ведомость составляется только для типового изделия. Все остальные изделия, входящие в программу, приводятся к типовым. В этом случае нет необходимости иметь полный перечень обрабатываемых деталей. Чертежи, как правило, имеются только на изделия-представители, по которым ведутся расчеты. Такая производственная программа называется приведенной.

При проектировании цехов для обработки деталей изделий, конструкции которых еще не разработаны и точная номенклатура изготовляемых цехом изделий неизвестна (экспериментальные цехи), выбираются условные представители, по которым можно с достаточным приближением получить необходимые исходные данные. По принятым условным представителям и ведется проектирование. В этом случае программа является условной.

Программа называется точной, если имеется подробная номенклатура подлежащих изготовлению в цехе деталей, годовые объёмы выпуска, рабочие чертежи и технические требования на все детали. На основе этого разрабатываются технологические процессы обработки, осуществляется нормирование операций и находятся годовые затраты времени на механическую обработку деталей программы, являющиеся основой все дальнейших технологических расчётов цеха. Проектирование по точной программе чаще всего применяется для крупносерийных и массовых производств, когда сведения, перечисленные выше, имеются и их можно получить без значительных затрат времени и труда.

В том случае, когда полных данных по номенклатуре и рабочим чертежам деталей, подлежащих изготовлению, в цехе нет, а имеются лишь на основные типы изделий, трудоёмкость определяют по приведённой программе.

С этой целью номенклатуру деталей, подлежащих изготовлению в цехе, разбивают на группы, в каждую из которых включают изделия, схожие по конструкции и технологии изготовления (группа валов, корпусных деталей, шестерён и т.д.). В каждой группе выбирается представитель – как правило, деталь, на которую имеются рабочие чертежи и для которой разрабатывают технологический процесс обработки с расчётом норм времени на изготовление. Все изделия данной группы приводят к представителю, используя коэффициенты приведения. Приведенная программа разрабатывается следующим образом:

- вся номенклатура изделия разбивается на группы, в каждую из которых входят изделия, сходные по конструкции и технологии изготовления;

- в каждой группе намечается типовое изделие представитель, по которому ведутся все расчеты;

- все другие изделия группы приводятся по трудоемкости к изделию представителю с учетом их различия в массе, серийности программы и сложности механической обработки (см. табл.4). Эти различия оцениваются коэффициентом приведения:

 

(3.1)

 

где K₁ – коэффициент приведения по массе, учитывающий различие по массе изделия – представителя группы и любого другого изделия данной группы. Для геометрически подобных деталей

 

(3.2)

 

где М_х – масса приводимого изделия,

М – масса изделия представителя.

К_сер – коэффициент приведения по серийности, учитывающий изменения трудоёмкости обработки детали при изменении объёма выпуска

(3.3)

 

где Q – годовой выпуск изделия представителя;

Q_x – годовой выпуск приводимого изделия.

α = 0,15 – для деталей лёгкого и среднего машиностроения (массой до 2000 кг) и 0,2 – для тяжелого.;

К_сл – коэффициент приведения по сложности, учитывает влияние точности, и шероховатости обработки на трудоёмкость изготовления детали учитывает различие в сложности конструкций изделий и является в значительной степени субъективным. Для механических цехов при определении К_сл учитывают главным образом различие в точности и чистоте обработки.

, (3.4)

 

где K_т, K_ш – коэффициенты по точности и шероховатости.

При механической обработке коэффициент K3 учитывает средний квалитет точности Т и среднее значение параметра шероховатости поверхности детали Ra. Среднее значение квалитета точности приводимого изделия и изделия-представителя

 

(3.5)

 

где Т_i – i-й квалитет;

n_i – число размеров i-го квалитета.

Среднее значение параметра шероховатости поверхности приводимого изделия и изделия-представителя

 

(3.6)

 

где Rа_j – j-е значение Ra;

n_j – число поверхностей, имеющих значение Raj.

Для определения коэффициента Kт, характеризующего квалитет точности изделия, рекомендуется использовать следующие зависимости:

 

 

Величина K_ш зависит от среднего параметра Rа шероховатости поверхностей детали.

 

 

При механической обработке

 

. (3.7)

Пример. Определить коэффициент приведения по точности для корпусной детали, имеющей средний квалитет, равный 13, и среднее значение параметра шероховатости поверхности Rа = 20 мкм. В то же время изделие-представитель имеет значение аналогичных параметров Т = 8 и Ra = 5 мкм.

Используя нормативные данные, определим

 

 

Приведённая программа для каждого изделия рассчитывается произведением заданной программы выпуска на общий коэффициент приведения, т.е. шт./год. Всё это позволяет вместо реальной многономенклатурной программы иметь эквивалентную ей по трудоёмкости приведённую, выраженную ограниченным числом изделий-представителей.

В таблице 3.4 приведён результат расчёта приведённой программы. За изделие-представитель выбрано изделие Б, на которое имеются чертежи. В результате расчёта имеем вместо трёх разнотипных изделий с реальным суммарным объёмом выпуска 900 шт./год 814 приведённых к представителю.

 

Таблица 3.4

Ведомость расчёта приведённой программы

Такое приведение позволяет разрабатывать технологические процессы, проводить их нормирование на изделие-представитель и, зная норму времени на его изготовление и приведённый объём выпуска, определять годовые затраты времени на обработку данной группы деталей.

Проектирование по приведённой программе целесообразно осуществлять для участков и цехов серийных производств.

Условной программа является в том случае, если точные данные по номенклатуре и характеристике изделия отсутствуют. В этом случае программу задают известным аналогичным изделием, на которое имеются данные и к которым приводят условную программу. Проектирование по условной программе близко к проектированию по приведённой программе. Разница только в том, что представитель является условным. Определив трудоёмкость условного представителя умножением на годовую программу, получают годовую трудоёмкость всей программы. С использованием условной программы ведут проектирование цехов единичного производства, опытных производств.

 

Режим работы и фонды

Рабочего времени

 

Механические и сборочные цехи проектируют, как правило, для работы в две смены. Как исключение, работу уникального и тяжёлого оборудования можно предусматривать в три смены (односменная работа – 2070 час; двухсменная – 4140 часов; трехсменная – 6210 часов).

При проектировании различают понятия календарного, номинального и действительного годового фонда работы оборудования и рабочих.

Календарный годовой фонд времени: 24 ´ 365 = 8760 часов.

Номинальный фонд работы F_н зависит от числа рабочих дней в году, длительности смены, числа смен, т.е.

 

,

 

где – число рабочих дней в году, = 250 дней (Ф_кр = 2070 часов);

l – длительность смены, l = 8 ч;

– число смен работы; для оборудования = 2, рабочего = 1.

Однако каждый вид оборудования будет иметь потери времени в течение года, связанные с плановыми осмотрами и ремонтом, в соответствии с «Типовой системой технического обслуживания и ремонта металло- и деревообрабатывающего оборудования».

Действительный годовой фонд F_д равен номинальному за вычетом потерь на ремонт – для оборудования и отпусков – для рабочих (табл. 3.5 и 3.6).

Действительный годовой фонд времени: состоит из номинального фонда времени за исключением неизбежных потерь (отпуска, болезни, декретные отпуска и т.д.)

 

15 дней отпуска Ф_др = 1860 часов;