Контрольные задания и методические рекомендации

Цели и задачи курса

"Проектирование машиностроительных производств",

Методика изучения дисциплины

 

Основной целью дисциплины является формирование знаний будущих специалистов в области проектирования машиностроительного производства, необходимых при реализации разработанных технологических процессов, техническом перевооружении, реконструкции и регенерации производства и создании новых цехов.

Задачами дисциплины являются изучение современных методов проектирования цехов и участков механосборочного производства, обеспечивающих выпуск изделий определенной номенклатуры, заданной программы выпуска, требуемого качества при минимально возможных приведенных затратах.

Методика изучения дисциплины предусматривает проработку теоретического материала, самостоятельное выполнение контрольных заданий и выполнение лабораторных работ.

 

Содержание дисциплины

Теоретическая часть

1. Общие сведения по проектированию механосборочного производства

 

Введение. Основные понятия и определения

Основные задачи проектирования. Последовательность проектирования. Системы автоматизированного проектирования (САПР) участков и цехов. [1, с. 8 - 20].

 

2. Подготовка исходных данных и порядок проектирования

 

Предпроектные работы. Задание на проектирование. Содержание рабочего проекта и рабочей документации [1, с. 31 - 37].

 

3. Состав и количество основного технологического оборудования

 

Основные положения по выбору состава технологического оборудования, критерии выбора. Производственная программа и методы проектирования цеха. Методы определения трудоемкости и станкоемкости обработки и сборки. Расчет количества основного технологического оборудования и рабочих мест поточного и непоточного производств. Укрупненные способы определения количества основного технологического оборудования [1, с. 40 - 72].

 

4. Принципы и структура построения основных производственных процессов

 

Основные принципы выборы структуры цеха (состава отделений и участков). Методика выбора структуры цеха и организационных форм его основных подразделений. Расположение участков цеха. Предварительное определение площади цеха и основных параметров здания. Выбор варианта расположения оборудования на участках механической обработки. Особенности расположения оборудования и рабочих мест на участках сборки. Планировка оборудования и рабочих мест [1, с. 77 – 115].

 

5. Определение состава и числа работающих в цехе [1, с. 130 - 139].

 

6. Проектирование складской системы

 

Выбор структуры складской системы. Проектирование подсистемы хранения проката и штучных заготовок. Проектирование подсистем хранения полуфабрикатов и изделий, технологической оснастки и вспомогательных материалов. Накопительная подсистема на участках автоматических линий и ГПС [1, с. 140 – 163; 2, с. 100 - 115].

 

7. Проектирование транспортной системы

 

Назначение и классификация транспортных систем. Система транспортных связей и технологический процесс транспортирования. Определение состава и основных характеристик элементов транспортной системы. Внутрицеховая и межоперационная транспортная система [1, с. 170 - 205].

 

8. Проектирование системы инструментообеспечения

 

Функции и структура системы инструментообеспечения. Проектирование секции обслуживания инструментами производственных участков. Отделение по восстановлению режущего инструмента и ремонту оснастки [1, с.206 - 225].

 

9. Проектирование систем ремонтного и технического обслуживания механосборочного производства

 

Задачи и структура ремонтного и технического обслуживания. Проектирование цеховой ремонтной базы. Проектирование подсистем удаления и переработки стружки, приготовления и раздачи охлаждающих жидкостей, электроснабжения, снабжения сжатым воздухом [1, с. 226 - 234].

 

10. Компоновочно-планировочные решения цехов

 

Выбор компоновочной схемы здания. Основные принципы компоновочных решений цехов механосборочного производства. Особенности компоновки и планировки гибких производственных систем. Увязка компоновочного плана цеха с генеральным планом завода [1, с. 288 – 327].

 

Лабораторные занятия

1. Планировка основного технологического оборудования цеха

 

Выполняется планировка оборудования, рассчитанного при выполнении контрольных заданий, определяются основные удельные показатели, размеры и площадь станочного отделения.

 

2. Общая компоновка механического цеха

 

Выполняется компоновка цеха с учетом рассчитанных при выполнении контрольных заданий вспомогательных и служебно-бытовых помещений, определяется общая площадь и размеры цеха.

 

 

Контрольные задания и методические рекомендации

К их выполнению

Решение контрольных заданий оформляется на листах формата А4. В начале решения указывается название дисциплины, фамилия, имя, отчество студента, номер группы, номер студенческого билета и дата передачи решения в университет. Номер варианта контрольного задания дается преподавателем.

 

Контрольные задания

В а р и а н т №1

 

1. Токарная, 16К20, t_{k 1}=12 мин, t ₀=4,1 мин.

2. Фрезерная, 6М13ГН, t_{k 1}=25мин, t ₀=13 мин.

3. Слесарная, верстак, t_{k 1}=15 мин, t ₀=9 мин.

4. Сверлильная, 2Н135, t_{k 1}=10 мин, t ₀=6 мин.

5. Токарная, 1А616, t_{k 1}=5 мин, t ₀=3 мин.

6. Шлифовальная, 3А151Ц, t_{k 1}=14,2 мин, t ₀=12,0 мин.

7. Контрольная, контрольный стол, t_{k 1}=6,5 мин, t ₀=5,2 мин.

 

D ₁=40000, k_{t 1}=1,0; D ₂=13000, k_{t 2}=0,9;

D ₃=21000, k_{t 3}=0,8; D ₄=18000, k_{t 4}=0,7;

D ₅=23000, k_{t 5}=0,85; m =2, М_з=1800г; М_д=1100 г.

 

В а р и а н т №2

 

1. Фрезерная, 6А56, t_{k 1}=2,8 мин, t ₀=1,8 мин.

2. Сверлильная, 2Н135, t_{k 1}=2,8 мин, t ₀=1,9 мин.

3. Токарная, 16К20Ф3, t_{k 1}=3,9 мин, t ₀=1,7 мин.

4. Шлифовальная, 3Д732, t_{k 1}=1,8 мин, t ₀=1,2 мин.

5. Фрезерная, 6Н104, t_{k 1}=1,5 мин, t ₀=1,0 мин.

6. Фрезерная, СН80Г, t_{k 1}=3,9 мин, t ₀=2,9 мин.

 

D ₁=63000, k_{t 1}=1,0; D ₂=48000, k_{t 2}=0,9;

D ₃=35700, k_t3 =0,8; D ₄=31100, k_{t 4}=0,85;

D ₅=27800, k_{t 5}=0,75; m =2, М_з=3100г; М_д =1650 г.

 

В а р и а н т №3

 

1. Токарная, 16К20, t_{k 1}=6,7 мин, t ₀=4,3 мин.

2. Сверлильная, 2М55, t_{k 1}=0,55 мин, t ₀=0,3 мин.

3. Фрезерная, 6Н80Г, t_{k 1}=1,4 мин, t ₀=0,75 мин.

4. Резьбофрезерная, 5К310, t_{k 1}=1,7 мин, t ₀=1,1 мин.

5. Шлифовальная, 3Д732, t_{k 1}=2,3 мин, t ₀=1,5 мин.

6.Слесарная, верстак, t_{k 1}=3,5 мин, t ₀=3,1 мин.

 

D ₁=30100, k_{t 1}=1,0; D ₂=25000, k_{t 2}=0,9;

D ₃=15700, k_{t 3}=0,8; D ₄=14000, k_{t 4}=0,85;

D ₅=10200, k_{t 5}=0,75; m =2, М_з=3600г; М_д =1800 г.

 

В а р и а н т №4

 

1. Токарная, 16К20, t_{k 1}=11,3 мин, t ₀=8,7 мин.

2. Токарная, 16К20, t_{k 1}=20,2 мин, t ₀=15,7 мин.

3. Токарная, 16К20, t_{k 1}=6,1 мин, t ₀=4,3 мин.

4. Фрезерная, 6Р12, t_{k 1}=41,1 мин, t ₀=31,6 мин.

5. Фрезерная, 6М13ГН-1, t_{k 1}=35,5 мин, t ₀=25,6 мин.

6. Фрезерная, 6М13ГН-1, t_{k 1}=26,0 мин, t ₀=18,7 мин.

7. Фрезерная, 6Р82, t_{k 1}=5,2 мин, t ₀=3,8 мин.

8. Фрезерная, 6Р12, t_{k 1}=7,3 мин, t ₀=4,1 мин.

9. Фрезерная, 6Р12, t_{k 1}=5,7 мин, t ₀=4,9 мин.

10. Слесарная, верстак, t_{k 1}=11,3 мин, t ₀=8,7 мин.

 

D ₁=18000, k_{t 1}=1,0; D ₂=16000, k_{t 2}=0,9; D ₃=4000, k_{t 3}=0,8; D ₄=16000, k_{t 4}=0,7; D ₅=5000, k_{t 5}=0,75; m =2, М_з=6100г; М_д =3700 г.

 

В а р и а н т №5

 

1. Токарная, 16К40, t_{k 1}=36,6 мин, t ₀=20,3 мин.

2. Сверлильная, 2М57, t_{k 1}=16,7 мин, t ₀=12,4 мин.

3. Фрезерная, 654Ф3, t_{k 1}=175,0 мин, t ₀=121,3 мин.

4. Слесарная, верстак, t_{k 1}=20,0 мин, t ₀=15,7 мин.

5. Токарная, 16К40Ф3, t_{k 1}=58,0 мин, t ₀=49,4 мин.

6. Сверлильная, 2Р135Ф2, t_{k 1}=105,4 мин, t ₀=68,5 мин.

7. Сверлильная, 2М55, t_{k 1}=111,3 мин, t ₀=93,7 мин.

8. Сверлильная, 2М55, t_{k 1}=17,7 мин, t ₀=13,8 мин.

9. Долбежная, SM -40, t_{k 1}=8,9 мин, t ₀=6,1 мин.

10. Слесарная, верстак, t_{k 1}=21,1 мин, t ₀=16,8 мин.

 

D ₁=6300, k_{t 1}=1,0; D ₂=5200, k_{t 2}=0,93;

D ₃=800, k_{t 3}=0,87; D ₄=900, k_{t 4}=0,78;

D ₅=3500, k_{t 5}=0,81; m =2, М_з=2600г; М_д =1700 г.

 

В а р и а н т №6

 

1. Токарная, 16К20, t_{k 1}=5,6 мин, t ₀=4,3 мин.

2. Токарная, 16К20, t_{k 1}=9,5 мин, t ₀=8,2 мин.

3. Токарная, 16К20, t_{k 1}=8,6 мин, t ₀=5,3 мин.

4. Шлифовальная, 3740, t_{k 1}=4,5 мин, t ₀=3,5 мин.

5. Токарная, 16К20, t_{k 1}=8,36 мин, t ₀=7,2 мин.

6. Шлифовальная, 3740, t_{k 1}=3,7 мин, t ₀=2,9 мин.

7. Токарная, 16К20, t_{k 1}=11,88 мин, t ₀=9,3 мин.

8. Токарная, 16К20, t_{k 1}=5,5 мин, t ₀=3,9 мин.

9. Шлифовальная, "Брайан", t_{k 1}=3,85 мин, t ₀=3,1 мин.

10. Шлифовальная, 3150, t_{k 1}=10,6 мин, t ₀=7,7 мин.

11. Токарная, 16К20, t_{k 1}=2,6 мин, t ₀=2,2 мин.

 

D ₁=40000, k_{t 1}=1,0; D ₂=35000, k_{t 2}=0,9;

D ₃=23000, k_{t 3}=0,8; D ₄=28000, k_{t 4}=0,77;

D ₅=14000, k_{t 5}=0,83; m =2, М_з=4100г; М_д =2200 г.

 

В а р и а н т №7

 

1. Токарная, 16К20, t_{k 1}=7,4 мин, t ₀=6,7 мин.

2. Сверлильная, 2Н118, t_{k 1}=6,33 мин, t ₀=5,6 мин.

3. Зубофрезерная, 5К310, t_{k 1}=5,7 мин, t ₀=4,9 мин.

4. Слесарная, верстак, t_{k 1}=4,8 мин, t ₀=4,1 мин.

5. Зубошлифовальная, 5831, t_{k 1}=22,7 мин, t ₀=20,1 мин.

6. Шлифовальная, 3А151Ц, t_{k 1}=3,5 мин, t ₀=3,0 мин.

7. Контрольная, контрольный стол, t_{k 1}=3,3 мин, t ₀=2,3 мин.

 

D ₁=41000, k_{t 1}=1,0; D ₂=33000, k_{t 2}=0,92;

D ₃=27500, k_{t 3}=0,8; D ₄=29300, k_{t 4}=0,72;

D ₅=21200, k_{t 5}=0,68; m =2, М_з=6100г; М_д =3800 г.

 

В а р и а н т №8

 

1. Токарная, 16К20, t_{k 1}=7,4 мин, t ₀₌6,7 мин.

2. Токарная, 16К20, t_{k 1}=6,33 мин, t ₀=5,6 мин.

3. Сверлильная, 2Н125, t_{k 1}=5,68 мин, t ₀=4,5 мин.

4. Фрезерная, 6Н13СН2, t_{k 1}=10,66 мин, t ₀=8,3 мин.

5. Токарная, 16К20, t_{k 1}=7,3 мин, t ₀=6,1 мин.

6. Токарная, 16К20, t_{k 1}=4,8 мин, t ₀=3,8 мин.

7. Слесарная, верстак, t_{k 1}=20,0 мин, t ₀=18,5 мин.

8. Контрольная, контрольный стол, t_{k 1}=5,4 мин, t ₀=4,4 мин.

 

D ₁=48500, k_{t 1}=1,0; D ₂=44200, k_{t 2}=0,9;

D ₃=41000, k_{t 3}=0,81; D ₄=37500, k_{t 4}=0,7;

D ₅=21200, k_{t 5}=0,6; m =2, М_з=2900г; М_д =1700 г.

 

В а р и а н т №9

 

1. Токарная, 16К20, t_{k 1}=21,6 мин, t ₀=18,7 мин.

2. Зубофрезерная, 53А50, t_{k 1}=4,1 мин, t ₀=3,4 мин.

3. Зубофрезерная, 5140, t_{k 1}=10,25 мин, t ₀=8,93 мин.

4. Слесарная, верстак, t_{k 1}=9,6 мин, t ₀=7,8 мин.

5. Внутришлифовальная, 3К227В, t_{k 1}=14,66 мин, t ₀=10,85 мин.

6. Плоскошлифовальная, 3Е710А, t_{k 1}=1,32 мин, t ₀=1,1 мин.

7. Круглошлифовальная, 3М151Ф2, t_{k 1}=1,87 мин, t ₀=1,4 мин.

8. Зубошлифовальная, 5В832, t_{k 1}=20,9 мин, t ₀=17,7 мин.

 

D ₁=48500, k_{t 1}=1,0; D ₂=44200, k_{t 2}=0,9;

D ₃=41000, k_{t 3}=0,81; D ₄=37500, k_{t 4}=0,7;

D ₅=21200, k_{t 5}=0,6; m =2, М_з=2900г; М_д =1700 г.

 

В а р и а н т №10

 

1. Токарная,16К20, t_{k 1}=22,56 мин, t ₀=15,5 мин.

2. Токарная, 16К20, t_{k 1}=22,48 мин, t ₀=16,9 мин.

3. Сверлильная, 2Н125, t_{k 1}=22,58 мин, t ₀=17,9 мин.

4. Фрезерная, 6М13СМ2, t_{k 1}=27,32 мин, t ₀=20,5 мин.

5. Слесарная, верстак, t_{k 1}=21,0 мин, t ₀=17,1 мин.

6. Токарная,16К20, t_{k 1}=25,39 мин, t ₀=21,7 мин.

7. Токарная, 16К20, t_{k 1}=20,69 мин, t ₀=15,7 мин.

8. Контрольная, контрольный стол, t_{k 1}=7,1 мин, t ₀=5,2 мин.

 

D ₁=45000, k_{t 1}=1,0; D ₂=41000, k_{t 2}=0,91;

D ₃=38500, k_{t 3}=0,83; D ₄=120000, k_{t 4}=0,7;

D ₅=20000, k_{t 5}=0,6; m =2, М_з=3500г; М_д =1200 г.

 

В а р и а н т №11

 

1. Токарная, 1416, t_{k 1}=17,5 мин, t ₀=10,5 мин.

2. Сверлильная, 2Н118, t_{k 1}=2,1 мин, t ₀=1,7 мин.

3. Фрезерная,6Н12, t_{k 1}=2,7 мин, t ₀=1,9 мин.

4. Слесарная, верстак, t_{k 1}=2,8 мин, t ₀=1,7 мин.

5. Токарная, 1М601, t_{k 1}=7,2 мин, t ₀=5,3 мин.

6. Резьбонарезная, 2056, t_{k 1}=3,2 мин, t ₀=2,7 мин.

7. Контрольная, контрольный стол, t_{k 1}=4,1 мин, t ₀=2,8 мин.

 

D ₁=61500, k_{t 1}=1,0; D ₂=61200, k_{t 2}=0,8;

D ₃=58500, k_{t 3}=0,77; D ₄=46500, k_{t 4}=0,97;

D ₅=58300, k_{t 5}=0,93; m =2, М_з=2750г; М_д=1200 г.

 

В а р и а н т №12

 

1. Плоскошлифовальная, 372Б, t_{k 1}=32,1 мин, t ₀=28,3 мин.

2. Фрезерная, 6Н83, t_{k 1}=11,77 мин, t ₀=9,8 мин.

3. Слесарная верстак, t_{k 1}=9,8 мин, t ₀=8,9 мин.

4. Плоскошлифовальная, ЛШ-220, t_{k 1}=3,85 мин, t ₀=3,1 мин.

5. Фрезерная, 6Г82, t_{k 1}=2,8 мин, t ₀=2,2 мин.

6. Слесарная, верстак, t_{k 1}=6,1 мин, t ₀=4,1 мин.

7. Контрольная, контрольный стол, t_{k 1}=4,4 мин, t ₀=3,8 мин.

 

D ₁=88600, k_{t 1}=1,0; D ₂=78300, k_{t 2}=0,95;

D ₃=71100, k_{t 3}=0,97; D ₄=67300, k_{t 4}=0,95;

D ₅=57100, k_{t 5}=0,98; m =2, М_з=4100г; М_д =2600 г.

 

В а р и а н т №13

 

1. Токарная, 16К40Ф3, t_{k 1}=28,7 мин, t ₀=23,5 мин.

2. Сверлильная, 2М59, t_{k 1}=13,3 мин, t ₀=6,7 мин.

3. Фрезерная, 654Ф3, t_{k 1}=75,3 мин, t ₀=37,8 мин.

4. Слесарная, верстак, t_{k 1}=23,0 мин, t ₀=15,5 мин.

5. Токарная, 16К20, t_{k 1}=43 мин, t ₀=28 мин.

6. Сверлильная, 2Р135Ф2, t_{k 1}=91,5 мин, t ₀=48,7 мин.

7. Сверлильная, 2М55, t_{k 1}=77,1 мин, t ₀=38,4 мин.

8. Сверлильная, 2М55, t_{k 1}=23,0 мин, t ₀=10,3 мин.

9. Долбежная, S M, t_{k 1}=5,8 мин, t ₀=4,7 мин.

10. Слесарная, верстак, t_{k 1}=17,1 мин, t ₀=10,3 мин.

 

D ₁=9100, k_{t 1}=1,0; D ₂=8200, k_{t 2}=0,9;

D ₃=9000, k_{t 3}=0,87; D ₄=7100, k_{t 4}=0,88;

D ₅=8500, k_{t 5}=0,95; m =2, М_з=4900г; М_д =2950 г.

 

В а р и а н т №14

 

1. Токарная, 1А616, t_{k 1}=23,3 мин, t ₀=15,6 мин.

2. Зубофрезерная, 53А50, t_{k 1}=7,7 мин, t ₀=3,4 мин.

3. Зубодолбежная,5140, t_{k 1}=12,7 мин, t ₀=7,3 мин.

4. Слесарная, верстак, t_{k 1}=13,3 мин, t ₀=8,7 мин.

5. Внутришлифовальная, 3К227В, t_{k 1}=18,8 мин, t ₀=9,7 мин.

6. Плоскошлифовальная, 3Е710А, t_{k 1}=3,3 мин, t ₀=1,7 мин.

7. Круглошлифовальная, 3М151Ф2, t_{k 1}=3,8 мин, t ₀=2,2 мин.

8. Зубошлифовальная, 5В832, t_{k 1}=24,5 мин, t ₀=16,5 мин.

 

D ₁=55000, k_{t 1}=1,0; D ₂=43000, k_{t 2}=0,9;

D ₃=47000, k_{t 3}=0,97; D ₄=25000, k_{t 4}=0,9;

D ₅=33100, k_{t 5}=0,93; m =2, М_з=4400г; М_д =3100 г.

 

В а р и а н т №15

 

1. Токарная,16К20Ф3, t_{k 1}=15,5 мин, t ₀=8,7 мин.

2. Сверлильная, 2М55Ф2, t_{k 1}=2,8 мин, t ₀=2,2мин.

3. Фрезерная,6Н80Г, t_{k 1}=3,3 мин, t ₀=2,8 мин.

4. Резьбофрезерная,5к310, t_{k 1}=5,6 мин, t ₀=3,8 мин.

5. Шлифовальная, 3Д732, t_{k 1}=6,1 мин, t ₀=3,7 мин.

6. Слесарная, верстак, t_{k 1}=8,1 мин, t ₀=4,8 мин.

7. Контрольная, контрольный стол, t_{k 1}=4,5 мин, t ₀=3,8 мин.

 

D ₁=26000, k_{t 1}=1,0; D ₂=13100, k_{t 2}=0,91;

D ₃=12000, k_{t 3}=0,97; D ₄=14500, k_{t 4}=0,87;

D ₅=25000, k_{t 5}=0,89; m =2, М_з=5100г; М_д =3200 г.

 

При выполнении контрольных заданий необходимо определить следующее:

1. Количество основных станков всех типоразмеров.

2. Коэффициенты загрузки станков всех типоразмеров: k_зi.

3. Средний коэффициент загрузки станков k_{з ср. цеха}.

4. Коэффициенты использования станков по основному времени k_оi.

5. Средний коэффициент использования станков по основному времени k _{о ср. цеха}.

6. График загрузки станков и использования по основному времени.

7. Площади вспомогательных и служебных помещений.

8. Количество работающих в цехе.

По результатам расчетов заполнить таблицу 1.

 

2.3.1. Выбор и расчет потребного количества

основного оборудования

 

Целью выполнения контрольных заданий является ознакомление с методикой проектирования механического цеха применительно к крупносерийному производству и приобретение практических навыков расчета основных показателей механического цеха.

 

Выбор оборудования

 

Тип станка для выполнения определенных операций выбирается при условии выполнения технических требований, предъявляемых к об­работанной детали в отношении точности ее размеров и чистоты по­верхностей, а также ее габаритов.

Если это требование выполнимо на нескольких различных стан­ках, то выбирать тот или иной тип станка необходимо с учетом сле­дующих соображений:

1) соответствие основных размеров станка габаритным размерам обрабатываемых деталей;

2) соответствие производительности станка количеству деталей, подлежащих обработке в течение года;

3) возможно более полное использование станка по мощности и по времени;

4) наименьшая затрата времени на обработку.

Время обработки является одним из главных факторов, определя­ющих себестоимость обработки, и при сопоставлении двух станков выбирают тот из них, на котором при выполнении заданных технических условий требуется меньше времени на обработку.

Наряду с выбором оборудования одной из основных и наиболее ответственных задач при расчете цеха является определение коли­чества станков, необходимого для выполнения заданий производствен­ной программы.