Современные методы организации производства. Сущность и характеристика поточного производства, технико-экономические показатели механического участка, проектирование робототехнического комплекса. Программа для расчета экономических показателей цеха.
Аннотация к работе
Осуществление специализации и кооперирования производства создает предпосылки для внедрения передовых методов организации производства. Выбор предприятием на некоторый период времени стратегии процесса производства одного или нескольких изделий (составных частей изделий), ориентированный на продукт, дает ему возможность строить процессы, в полной мере отвечающие принципам рациональной организации производства. Современные методы организации производства можно разделить на три основных вида: поточные, партионные и единичные. Поточные методы организации производства получили большое распространение в различных отраслях промышленности: в машиностроении и металлообработке, в металлургии, химии, обувной и пищевой промышленности, в деревообработке и промышленности стройматериалов, в швейном производстве и ряде других отраслей.Производство, организованное по поточному методу, характеризуется рядом признаков: детальное расчленение процессов производства на составные части - операции и закрепление каждой операции за определенным рабочим местом; прямоточное с наименьшими разрывами расположение рабочих мест; поштучная (или небольшими транспортными партиями) передача деталей с одного рабочего места на другое; синхронизация длительности операций; использование для передачи деталей с одного рабочего места на другое специальных транспортных средств. При организации таких линий период производства партий изделий i-го наименования расчленяют на несколько периодов оборота линий, в каждый из которых изготавливается только один объект производства. Для МППЛ с последовательно-партийным запуском предметов труда, как правило, имеют место типовой технологический процесс с одинаковой последовательностью операций, унифицированное технологическое оснащение по однотипным операциям, поштучная передача деталей (изделий) от операции к операции и цепное расположение оборудования (рабочих мест). К первой группе КПН относятся: - частный такт (ритм) выпуска изделия j-го наименования (), мин/шт., или (), мин/партию; В этом случае изготовление всех изделий j-го наименования ведется с частными тактами и одинаковым количеством рабочих мест, т.е = var, = const .Перечень статей калькуляции, их состав и методы распределения по видам продукции, работ, услуг определяются отраслевыми методическими рекомендациями по вопросам планирования, учета и калькулирования себестоимости продукции (работ, услуг) с учетом характера и структуры производства. Для упрощения расчетов транспортно-заготовительные расходы можно определить по всей сумме затрат на сырье и материалы, а сумму реализуемых отходов принять условно 1,0% стоимости материалов с учетом транспортно-заготовительных расходов по образцу таблицы 2.1. А) Списочный состав рабочих основных профессий можно определить исходя из: - принятого количества станков в цехе, - действительного фонда времени работы оборудования, - режима работы цеха, - действительного фонда времени одного рабочего: Расчет провести по формуле: , (2.2.) где суммарная трудоемкость ремонтных работ по нормам ППР н/ч связанных с ремонтом механической части оборудования, рассчитываем как 65% от времени простоя оборудования Ррем суммарная трудоемкость ремонтных работ по нормам ППР н/ч связанных с ремонтом электрической части оборудования, рассчитываем как 35% от времени простоя оборудования Ррем .Для разработки рабочего чертежа в CAD программе «Компас» выбираем опцию создать чертеж. Табличные значения подачи и поправочных коэффициентов определяем по карте 3 и заносим в таблицу 3.1. Рассчитанные подачи для черновой обработки проверяем по осевой Рх и радиальной Ру составляющим сил резания: По карте 32 определяем табличные значения сил резания: для поверхности 1 и 2 - Рх = 1050 Н и Ру = 280 Н для поверхности 3 и 4 - Рх = 950 Н и Ру = 260 Н Табличные значения скорости резания и поправочных коэффициентов определяем по карте 21 и заносим в таблицу 3.1. Табличные значения мощности и поправочных коэффициентов определяем по карте 21 и заносим в таблицу 3.1.В разработке программы и расчетах были использованы следующие формулы: Эффективный фонд времени работы оборудования за год: Fэф = Fн. Fн ? номинальный фонд времени работы оборудования за год, определяемый по формуле: Fн. Расчет баланса времени одного рабочего за год представлен в табл. Расчет явочной численности рабочих производится по каждой профессии по формуле: Rоснi = , (4.7) где Км.о = 1,2 ? коэффициент многостаночного обслуживания. Площадь бытовых помещений Fб определяется исходя из числа основных и вспомогательных рабочих, работающих в одну смену.При внедрении любого нового проекта целесообразно рассматривать не только его новизну и влияние на технологические процессы, но и экономическую выгоду. Существуют экономические показатели, которые наглядно дают обобщенную оценку программного продукта и позволяют анализировать экономические характеристики проекта. Экономическое значение многих параметров может выражаться следующими измерителями: - прибыль от реализации ПП, чистая прибыль; Экономические
Введение
Осуществление специализации и кооперирования производства создает предпосылки для внедрения передовых методов организации производства.
Выбор предприятием на некоторый период времени стратегии процесса производства одного или нескольких изделий (составных частей изделий), ориентированный на продукт, дает ему возможность строить процессы, в полной мере отвечающие принципам рациональной организации производства. Речь идет об обеспечении непрерывного, прямоточного, ритмичного прохождения материальных потоков.
Современные методы организации производства можно разделить на три основных вида: поточные, партионные и единичные. Из них наиболее прогрессивными являются поточные методы. Поточные методы организации производства получили большое распространение в различных отраслях промышленности: в машиностроении и металлообработке, в металлургии, химии, обувной и пищевой промышленности, в деревообработке и промышленности стройматериалов, в швейном производстве и ряде других отраслей. Чрезвычайно разнообразны и производственные условия применения потоков. Они имеют место в массовом, серийном и даже индивидуальном производстве (в судостроении, турбостроении), в условиях непрерывных и прерывных процессов производства.
Поточное производство обладает характерными чертами передовой организации производства - специализацией участков и рабочих мест, ограниченной номенклатурой изготовляемой продукции, пропорциональностью производственных мощностей, ритмичностью и непрерывностью.
В сочетании с широким применением специализированного оборудования, комплексной механизацией и автоматизацией ручных работ поточные методы обеспечивают повышение производительности труда, увеличение выпуска, улучшение качества и снижение себестоимости продукции. В настоящее время на предприятиях, применяющих поточные методы, производится основная масса промышленной продукции.
Цель данной работы - оптимизация сводных показателей машиностроительного цеха.
Структура дипломной работы отражает цели, задачи, логику исследования и построена следующим образом: введение, пять взаимосвязанных глав, заключение, список использованной литературы.
Вывод
Используя эту схему вычисления, можно рассчитывать технико-экономические показатели участка с МППЛ при различных режимов работы: 1.1-о,2-ух,3-х сменной работе.
2.с изменением коэффициента загрузки.
3.с изменением коэффициента. и т.д.
ГЛАВА 3. СПЕЦЧАСТЬ «РАЗРАБОТКА РОБОТОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА»
3.1 Проектирование 3D модели
Выполняем 3D модель в CAD программе Компас версия 8.0
Рисунок 3. 3D модель детали.
Для этого на рабочем поле выбираем плоскость, на котором рисуем осевую линию будущей детали. По размерам чертежа выполняем контур детали. Для завершения операции выполняем команду вращения. Следующий этап построения отверстия. Для этого выбираем плоскость, на которой рисуем окружности по диаметру по размерам с чертежа. Для завершения операции выполняем команду выдавливания. Аналогично выполняем различные уступы и лыски. 3D модель детали готова.
3.2 Разработка рабочего чертежа детали по 3D модели
Для разработки рабочего чертежа в CAD программе «Компас» выбираем опцию создать чертеж. Выбираем формат листа А2, тип ориентации - горизонтальная, масштаб вида 2:1. Выбрав опцию, стандартные виды проецируем 3D деталь на рабочий чертеж. С помощью опции сечение выполняем необходимые сечения и проецируем их на рабочем поле чертежа. Следующие этапы построения чертежа это простановка размеров, шероховатости, допусков расположения поверхностей, заполнения основной надписи и технических требований.
3.3 Расчет режимов резания на токарную операцию с ЧПУ
Назначаем последовательность обработки детали на операции: 1. Точить цилиндрическую поверхность
2. Подрезать торец
3. Точить цилиндрическую поверхность
4. Расточить внутреннюю цилиндрическую поверхность
На станке 16К20Ф3С32 используются резцы с державкой сечением 25х25 мм. Толщина пластины - 6,4 мм.
По приложениям 1 и 5 из условий обработки принимаем марку твердого сплава Т5КІ0 - для черновой обработки и Т15К6 - для чистовой обработки.
По приложению 6 выбираем способ крепления пластины - клин прихватом для чистовой обработки - двуплечим прихватом.
По приложению 7 выбираем углы в плане: ? = 45о; ?1 = 45о - для обработки поверхностей 1 и 2;
? = 93о; ?1 = 32о - для обработки поверхностей 3 и 4;
? = 90о - для обработки поверхности 5, 6, 7.
Нормативный период стойкости определяем по приложению 13, Т = 30 мин.
Табличные значения подачи и поправочных коэффициентов определяем по карте 3 и заносим в таблицу 3.1.
Окончательно подачу определяем по формуле: So = Sot ? Кsи ? Ksp ? Кsд ? Ksh ? Ksm ? Ksy ? Ksn ? Кs? ? Ksj, мм/об (3.1) где Sot - табличное значение подачи, мм/об;
Кsи - поправочный коэффициент в зависимости от инструментального материала;
Ksp - поправочный коэффициент в зависимости от способа крепления пластины;
Кsд - поправочный коэффициент в зависимости от державки резца;
Ksh - поправочный коэффициент в зависимости от прочности режущей части;
Ksm - поправочный коэффициент в зависимости от механических свойств обрабатываемого материала;
Ksy - поправочный коэффициент в зависимости от схемы установки заготовки;
Ksn - поправочный коэффициент в зависимости от состояния поверхности заготовки;
Кs? - поправочный коэффициент в зависимости от геометрических параметров резца;
Ksj - поправочный коэффициент в зависимости от жесткости станка.
Таблица 3.1. Значения режимов резания и коэффициентов
Элемент режима резания. № перехода
1 2 3 4
Глубина резания t, мм 2,2 2,2 2,0 1,8
Диаметр обработки, мм 41 100 100 28
Табличное Sot мм/об 0,26 0,26 0,32 0,45
Кsи 1,15 1,15 1,15 1,15
Ksp 1 1 1 1
Кsд 1 1 1 1
Ksh 1 1 1 1
Ksm 1,05 1,05 1,05 1,05
Ksy 1,08 1,08 1,08 1,08
Кsп 0,85 0,85 0,85 0,85
Кs? 1 1 1 1
Ksj 0,75 0,75 0,75 0,75
Табличное Vt , м/мин 240 240 228 203
Кvи 0,85 0.85 0,85 0,85
Kvc 1 1 1 1
Kvo 1 1 1 1
Kvj 0,75 0,75 0,75 0,75
Kvm 1,1 1,1 1,1 1,1
Кv? 1 1 1 1
Kvt 1 1 1 1
Кvж 0,75 0,75 0,75 0,75
Мощность N, . КВТ 4,8 4,8 5,7 6,3
KN 0,85 0,85 0,85 0,85
Принятая So , мм/об 0,22 0,22 0,27 0,37
Скорость рез.V , м/мин 126,2 126,2 119,9 106,8
Расчетная n, об/мин 1313,7 1129,2 909,3 557,4
Фактическая nф, об/мин 1000 1000 800 500
Фактическая Vф, м/мин 96,1 111,8 105,5 95,8
Фактическая Nф, КВТ 1,6 1,9 2,2 2,5
Минутная подача SM,мм/мин 216 216 213 187
Рассчитанные подачи для черновой обработки проверяем по осевой Рх и радиальной Ру составляющим сил резания: По карте 32 определяем табличные значения сил резания: для поверхности 1 и 2 - Рх = 1050 Н и Ру = 280 Н для поверхности 3 и 4 - Рх = 950 Н и Ру = 260 Н
Допустимые значения [Рх] = 8000 Н; [Ру] = 3600 Н, меньше расчетных, следовательно, обработка возможна.
Табличные значения скорости резания и поправочных коэффициентов определяем по карте 21 и заносим в таблицу 3.1.
V = Vt ? Кvи ? Kvc ? Kvo ? Kvj ? Kvm ? Кv? ? Kvt ? Кvж ,м/мин. (3.2) где Vt - табличное значение скорости резания;
Кvи - поправочный коэффициент в зависимости от инструментального материала;
Kvc - поправочный коэффициент в зависимости от группы обрабатываемости материала;
Kvo - поправочный коэффициент в зависимости от вида обработки;
Kvj - поправочный коэффициент в зависимости от жесткости станка;
Kvm - поправочный коэффициент в зависимости от механических свойств обрабатываемого материала;
Кv? - поправочный коэффициент в зависимости от геометрических параметров резца;
Kvt - поправочный коэффициент в зависимости от периода стойкости режущего инструмента;
Кvж - поправочный коэффициент в зависимости от наличия охлаждающей жидкости.
Определяем частоту вращения шпинделя и результат заносим в таблицу 3.1, об/мин. (3.3)
Так как данный станок оснащен автоматической коробкой скоростей, то принятые значения частот в ращения шпинделя задаются непосредственно в управляющей программе.
Табличные значения мощности и поправочных коэффициентов определяем по карте 21 и заносим в таблицу 3.1.
N=NT ? KN , KBT (3.5)
Проверяем, достаточна ли мощность привода станка.
Nшп = Nд ? ? , KBT (3.6) где Nд - мощность двигателя станка, 11 КВТ;
? - К.П.д. станка 0,75.
Nшп = 11 ? 0,75 = 8,25 , KBT
Ни одно из рассчитанных значений не превышает мощность привода главного движения станка. Следовательно, установленный режим резания по мощности осуществим.
Определяем минутную подачу: Sm = nф ? So ,мм/мин. (3.7)
Рассчитанные значения заносим в таблицу 3.1.
3.4 Разработка управляющей программы для обработки на станке с ЧПУ
Используем систему ЧПУ для токарных станков 2Р22
%% - начало программы;
001 S3 1000 LF - функция скорости главного движения 3 диапазон вращения 1000 об/мин;
002 F 216 LF - функция подачи 216 мм/мин;
003 Т1 LF - функция смены инструмента;
004 М08 - функция включения саж
005 Х20,5 Z 5 Е LF - ускоренное перемещение в координату 1;
006 Х20,5 Z -24 LF - рабочее перемещение в координату 2;
007 Х25 Z -24 LF - рабочее перемещение в координату 3;
008 Х25 Z -32 LF - рабочее перемещение в координату 4;
009 Х52 Z -32 LF - рабочее перемещение в координату 5;
010 Х 120 Z20 Е LF - ускоренное перемещение в координату о;
011 Т2 LF - функция смены инструмента;
012 S2 800 LF - функция скорости главного движения 2 диапазон вращения 800 об/мин;
013 F 213 LF - функция подачи 213 мм/мин;
012 Х21 Z 0 Е LF - ускоренное перемещение в координату 6;
013 Х14 Z -2,5 LF - рабочее перемещение в координату 7;
014 Х 14 Z -50 LF - рабочее перемещение в координату 8;
016 Х 19 Z -50 Е LF - ускоренное перемещение в координату 9;
017 Х 19 Z 5 Е LF - ускоренное перемещение в координату 9;
018 Х 120 Z20 Е LF - ускоренное перемещение в координату 0;
019 М09 - функция отключения СОЖ;
020 М01 - останов с подтверждением.
3.5 Выбор модели промышленного робота
Основным критерием при выборе промышленного робота является его номинальная грузоподъемность, которая равна сумме масс объекта манипулирования и самого схвата: Q = мзаг мсхвата , (3.8)
Где мзаг - масса заготовки, кг мсхвата - масса схвата , кг
Габаритные размеры, мм высота, мм длина, мм ширина, мм Масса, кг 4830 15800 2300 8790 3580 1800 1800 3000 3850 12000 1640 6500
Выбираем промышленный робот типа МП40П.05.01 предназначенного для группового обслуживания оборудования различного технологического назначения, который обладает следующими достоинствами: - достаточная грузоподъемность;
- достаточное количество степеней подвижности;
- позиционная система управления;
Компоновка РТК (Робототехнического комплекса)
1-Токарный станок 16К20Ф3С32;
2- промышленный робот МП40П.05.000001;
3- устройства управления;
4- тележка;
5-стол;
6- магазин с заготовками.
3.6 Комплект документов на технологический процесс механической обработки