2020-08-05
1059
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ
ПРОИЗВОДСТВ
Анализ исходных данных и выбор типа производства
Основой для проектирования цехов машиностроительных производств является подетальная производственная программа цеха, составленная из общей производственной программы предприятия с приложением чертежей, спецификаций деталей, описаний конструкций и технических условий на изготовление деталей и изделий. Состав производственных участков и оборудования цеха во многом зависит от типа производства: единичное, серийное и массовое (см. п.1.1).
На начальных этапах проектирования точное определение типа производства затруднительно из-за недостатка знаний о количестве станков, формы организации, поэтому тип производства определяется ориентировочно с использованием рекомендаций таблицы 3.1.
Таблица 3.1 – Рекомендации для предварительного определения типа производства
| Производство | Число обрабатываемых деталей одного типоразмера в год | ||
| Тяжелых (массой более 100 кг) | Средних (массой от 10 до 100 кг) | Легких (массой до 10 кг) | |
| Единичное | До 5 | До 10 | До 100 |
| Мелкосерийное | 5 ÷ 100 | 10 ÷ 200 | 100 ÷ 500 |
| Среднесерийное | 100 ÷ 300 | 200 ÷ 500 | 500 ÷ 5000 |
| Крупносерийное | 300 ÷ 1000 | 500 ÷ 5000 | 5000 ÷ 50000 |
| Массовое | Более 1000 | Более 5000 | Более 50000 |
Далее, по мере выполнения технологических расчетов, данные о типе производства уточняют, рассчитывая коэффициент закрепления операций КЗО. Следует отметить, что в пределах цеха отдельные участки могут относиться к разным типам производств. На участках поточного производства тип производства может быть от крупносерийного до массового, для изделий опытного производства – от среднесерийного до единичного.
Производственная программа и методы проектирования цеха
Производственная программа представляет собой перечень (номенклатуру), подлежащих изготовлению изделий и объём их выпуска за год в натуральном выражении. Программа цеха машиностроительного предприятия может быть представлена в двух видах: укрупненном (таблица 3.2) и подетальном (таблица 3.3).
Примечание. При проектировании цехов массового производства наряду с годовым выпуском указывается и суточный. При многономенклатурном производстве подетальную производственную программу составляют только для изделия-представителя.
Проектирование механических цехов ведется по точной, приведенной или условной программам.
Таблица 3.2 – Укрупненная программа цеха машиностроительного предприятия
| Наименование изделия | Характеристика, модель | Число изделий на программу | Масса изделий, т
| Масса деталей, т | |
| на одно изделие | на программу | ||||
Таблица 3.3 – Подетальная годовая производственная программа
| № п/п | № чертежа | Наименование детали | Марка материала | Вид заготовки | Число деталей на изделие | % на запасные части | Число деталей | Масса, кг | Масса на программу (с запасными частями), т | |||||
| узла | детали | На основную программу | На запасные части | всего | заготовки | детали | заготовок | деталей | ||||||
Программа называется точной, если имеется подробная номенклатура подлежащих изготовлению в цехе деталей, годовые объёмы выпуска, рабочие чертежи и технические требования на все детали. На этой основе разрабатываются технологические процессы обработки деталей, осуществляется нормирование операций и определяются годовые затраты времени на обработку деталей согласно программе, являющиеся основой всех дальнейших технологических расчетов. Проектирование по точной программе чаще всего применяется для крупносерийных и массовых производств, когда вышеперечисленные сведения имеются или их можно получить без значительных затрат времени и труда.
В том случае, когда имеются данные по номенклатуре и рабочим чертежам деталей, подлежащих изготовлению, только для основных типов изделий, трудоёмкость определяют по приведённой программе. 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, шестерен и т.д.). В каждой группе выбирается представитель – как правило, деталь, на которую имеются рабочие чертежи и для которой разрабатывается технологический процесс обработки с расчётом норм времени на изготовление. Все изделия данной группы приводят к представителю, используя коэффициенты приведения. Общий коэффициент приведения
K o i = K 1∙ K 2∙ K 3,
где 
–коэффициент приведения по массе, учитывающий различие по массе изделия – представителя группы (G пр) и любого другого изделия данной группы (Gi).
– коэффициент приведения по серийности, учитывающий изменения трудоемкости обработки детали при изменении объема выпуска
N пр, Ni –годовые объёмы выпуска изделия-представителя и любого изделия группы соответственно;
а = 0.15 – для деталей лёгкого и среднего машиностроения (массой до 2 т);
– коэффициент приведения по сложности, учитывающий влияние точности и шероховатости обработки на трудоёмкость изготовления детали;
K т i , K т.пр – коэффициенты,характеризующие квалитет точности i -го изделия и изделия-представителя, для определения значения которых рекомендуется использовать зависимость:
 | 6 | 7 | 8 | 11 | 12 | 13 |
| K т | 1.3 | 1.2 | 1.1 | 1.0 | 0.9 | 0.8 |
– средний квалитет точности i -го изделия;
Тi – квалитет i -го изделия в группе;
ni – число изделий i -го квалитета;
K Ш i, K Ш.пр – коэффициенты,зависящие от шероховатости поверхностей i -го изделия и изделия-представителя:
 | 20 | 10 | 5 | 2.5 | 1.25 | 0.63 |
| K Ш | 0.95 | 0.97 | 1.0 | 1.1 | 1.2 | 1.4 |
– среднее значение параметра шероховатости поверхности j -го изделия;
Raj – параметр шероховатости для j -го изделия;
nj – число изделий, имеющих значение параметра шероховатости Raj.
Пример. Определить коэффициент приведения по сложности K 3 для корпусной детали, имеющей средний квалитет = 13, и среднее значение параметра шероховатости поверхности = 20 мкм, если изделие-представитель имеет значение аналогичных параметров = 8 и = 5 мкм.
Используя табличные зависимости, определим 
.
Приведённая программа для каждого изделия рассчитывается произведением заданной программы выпуска на общий коэффициент приведения, т.е. для i -го изделия Dприв.i = Dзад.i∙K o i , шт/год. Используя коэффициент приведения, можно вместо реальной многономенклатурной программы формировать эквивалентную ей по трудоемкости приведённую, которая оперирует ограниченным числом изделий-представителей.
В таблице 3.4приведён пример расчёта приведённой программы. За изделие-представитель выбрано изделие Б, для которого имеются чертежи. В результате расчёта осуществлено приведение трех разнотипных изделий с суммарным объёмом выпуска 900 шт/год к 814 изделиям, приведённым к представителю. Такой прием позволяет разрабатывать технологические процессы и проводить их нормирование только для изделия-представителя и, зная норму времени на его изготовление и приведённый объём выпуска, определять годовые затраты времени на обработку всех изделий заданной программы.
Таблица 3.4 – Ведомость расчёта приведённой программы
| Наименование изделия | Краткая характеристика изделия | Годовой выпуск, шт/год | Масса, т | Коэффициенты приведения | Приведенная программа, шт/ год | ||||
| одного изделия | годовой программы | по массе K 1 j | по серийности K 2 j | По сложности K 3 j | общий K 0 j | ||||
| Изд. А | TI | 200 | 0,7 | 140 | 0,92 | 1,2 | 1,2 | 1,32 | 264 |
| Изд. Б | Т2 | 400 | 0,8 | 320 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1,0 | 400 |
| Изд. В | ТЗ | 300 | 0,5 | 150 | 0,73 | 1,04 | 1.1 | 0,84 | 250 |
| Итого: | 900 | 610 | 814 | ||||||
Проектирование по приведённой программе целесообразно осуществлять для участков и цехов серийных производств.
В случае, когда точные данные по номенклатуре и характеристике изделия отсутствуют, формируют условную программу для известного аналогичного изделия, на которое имеются данные и к которому приводят программу проектируемого производства. Проектирование по условной программе близко к проектированию по приведенной программе. Разница только в том, что изделие-представитель является условным. Определив трудоёмкость условного изделия-представителя, умножением на годовую программу получают годовую трудоёмкость всей программы. С использованием условной программы ведут проектирование цехов единичного производства, опытных производств.
