Проектирование автоматизированнь2х станков и комплексов (862477), страница 41
Текст из файла (страница 41)
Тип производства является классификационнойкатегорией и зависит от номенклатуры, регулярности, стабильности и объемавыпуска изделий. Различают три основных типа производства: единичное,серийное и массовое.Для определения типа производства обычно используют коэффициент закрепления операцийгде п0число различных технологических операций, выполненных или-подлежащих выполнению на участке, линии или в цехе в течение месяца;М- число рабочих мест соответственно участка, линии или цеха.Рекомендуются следующие значениякоэффициента закрепленияраций в зависимости от типа производства: Кз.о> 40 -опедля единичного,40 ~ Кз.о < 20 - для мелкосерийного, 20 ~ Кз.о < 10 - для среднесерийного,1О ~ Кз.о < 1 - для крупносерийного производства и Кз.о = 1 - для массовогопроизводства.
Таким образом, тип производства характеризуется среднимчислом операций, выполняемых на одном рабочем месте, что, в свою очередь, определяет степень специализации и особенности применяемого оборудования.На начальных этапах проектирования тип производства можно определить в зависимости от программы выпуска и массы изготовляемых деталей(табл.14.1). Помере выполнения технологических разработок, данные о типепроизводства уточняют.Таблица14.1Данные для предварительноrо определения типа производстваТиn производстваЕдиничноеЧисло изготовляемых деталей одного тиnоразмера в годтяжелых(>100 кг)средних(10 ...
100 кг)легких(<10 кг)510100Меm<0серийное5- 10010- 200100-500Среднесерийное100-300200- 500500- 5 ООО500-5 ООО5 000-50 ОООКрупносерийноеМассовое300-1ООО1 ООО5ООО50 ООООсновным критерием при выборе состава оборудования являются минимальные приведенные затраты3 на годовой выпуск:3 = С + ЕнК,где С-себестоимость годового выпуска; Енэффективности капитальных вложений; К--нормативный коэффициенткапитальные вложения, рассчи-14.2. Основы проектирования автоматизированных станочных систем197танные на годовой объем продукции, которые включают стоимость оборудования, инструмента и т. д.Трудоемкостью изделия называют время, затраченное на его изготовление и выраженное в человеко-часах.
Определяют трудоемкость по нормативам,отражающимприменениевпроизводствесовременныхметодовисредств обработки. Расчетная трудоемкость включает в себя все нормативноепо технологическому процессу время обработки на станках.При расчете количества оборудования необходимо иметь данные о станкоемкости Тет изделия, т. е.
о времени, затраченном на его изготовление и выраженном в станко-часах работы оборудования. При больших объемах выпуска, когда такт выпуска мал, расчет числа станков удобнее вести по производительности работы оборудования:гдетребуемая производительность станочной системы;Q-Q1 -производительность оборудования на данной операции.В условиях мелкосерийного производства детали изготовляют партиями,а сборку осуществляют сериями изделий или сборочных единиц.При детальном проектировании цехов и участков серийного производствачисло станков определяют по каждому типоразмеру оборудования для каждого участка на основании данных о станкоемкости деталей, закрепленныхдля обработки за данным участком.
Расчетное число станковгде Т ст L -суммарная станкоемкость изготовления годового количества деталей на станках данного типоразмера, станко-ч; Фет-эффективный фондвремени работы станка, ч.Суммарная станкоемкость обработкиI п тТ стL = бО L L ! m-кijNi,i =1 J =Iгде пчисло разных деталей, изготовляемых на станках данного типоразмера; т-число операций обработки i-й детали на станках данного типоразмера;t ш-кij-штучно-калькуляционное время выполнения j-й операции изготовле-ния i-й детали, станко-мин; N; -годовая программа выпуска i-x деталей.При проектировании по приведенной программе в формулу для определения станкоемкости подставляют штучно-калькуляционное время операцийизготовления деталей-образцов и их приведенные программы.Полученное расчетное значение с~;сч округляют до ближайшего большего целого числа станков Сет и определяют коэффициент загрузки11загр= с страсч;с ст·14. Проектирование автоматизированных станочных систем198Таблица14.2Значения коэффициентов загрузки Тlзагр и использования Тlнсп оборудованияГрупnа оборудованияТJзаrоТJ испмаксимальныйсредний по группеУниверсальные станки0,95- 1,00,8Автоматы и полуавтоматы0,95- 1,00,850,90,850,90,90,90,90,80,80,95- 1,00,90,750,95- 1,00,90,85одношпиндельныеТо же многошnиндельныеСпециальные и агрегатныестанкиАвтоматические линиис жесткими связямиСтанки с ЧПУЗначения коэффициентов загрузки и использования оборудования приведены в табл.14.2.14.3.
РАСЧЕТОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ И ХАРАКТЕРИСТИКАВТОМА ТИЗИРОВАННЬIХ СТАНОЧНЫХ СИСТЕМ14.3.1. Расчет производительностистанков с ЧПУи станочных системВажнейшей задачей теории производительности машин и труда являетсяанализ всех определяющих ее факторов, а также выявление наиболее перспективных направлений повышения производительности при создании новой техники. При этом руководствуются следующим:каждая работа для своего вьmолнения требует затрат времени и труда;производительно затраченным считается время, расходуемое на основныепроцессы обработки; все остальное время, включая время на вспомогательные ходы рабочего цикла, относятся к потерям;идеальной является машина непрерывного действия, бесконечной долговечности и абсолютной надежности;для производства любого изделия необходимы затраты овеществленноготруда (создание средств производства) и «живого» труда (обслуживание технологического оборудования), причем доля первого непрерывно повышается,а второго снижается при общем уменьшении трудовых затрат, приходящихсяна единицу продукции;технологический процесс-основа разработки оборудования, поэтомупри автоматизации его следует подразделять на составные элементы;при оценке прогрессивности новой техники учитывается фактор времени-темпы роста производительности и труда;14.3.
Расчет основных napaiwempoв и характеристик станочных системсуществует единая методология199автоматизации для различных технологических машин, которая выражается в общности целевых механизмов и систем управления, в общих закономерностях производительности, экономической эффективности и других показателях.Производителыюстью рабочей машины называется количество продукции, обработанной на рабочей машине в единицу времени. Цикловую производительность (при условии бесперебойной работы) вычисляют по формуле(10.1).Если за период Т произведено р изделий, то Qц= р/Т.Поскольку в машиностроении продукция штучная, будем рассматривать штучную производительностьQ,т.
е. количество изделий, изготовленных в единицу времени(минуту, смену и т. д.).ТехнологическаяпроизводительностьQтхарактеризуетмаксимальновозможную производительность при реализации заданного технологическогопроцесса обработки или сборки, т. е. Qц без учета потерь времени на холостые ходы:Зависит она от обрабатываемых изделий, методов и режимов обработки. Так,при обработке резанием цилиндрических поверхностей технологическая производительностьQт =-1- = nSo = 1 OOOvSo,tp.x/ndl(14.1)1где п -скорость вращения шпинделя, мин- ; S 0 - подача, мм/об;/ - длинахода инструмента, мм; v - скорость резания, м/мин, d - диаметр обрабатываемой поверхности, мм.В машинах дискретного действия с холостыми ходами цикловая производительность всегда меньше технологической:11 / Qт + fx.xгде11 -коэффициент производительности, характеризующий степень непрерывности протекания технологического процесса.У автоматизированного оборудования, как правило, длительность рабочего цикла и всех его элементов остается неизменной в процессе работы машины, поэтому технологическая и цикловая производительность постоянна.14.3.2.
Внецикловыепотери и фактическая производительностьВ реальном производстве получаемая (фактическая) производительностьниже рассчетной. Обусловлено это наличием пауз в работе. Простои автоматизированной технологической машины бывают связаны с инструментом,оборудованием, организационными причинами, браком, переналадкой.14. Проектирование автоматизированных станочных систем200Пусть за время0наблюдения (например, рабочей смены) выпущеноzпродукции. ТогдаQ = z/0,а время0= Ор +Оп,где Ор -время работы оборудования; Оп-суммарное время простоев.Количество продукцииТогда1 ОрОрQф = ---- =Qц --- =Qц1"\исп•Т Ор +ОпОр +ОпЗдесь коэффициент использованияОр1"\исп=Ор+О1п~=!о__=~=ВОРtп-zTТ'внецикловые потери, т.
е. простои, приходящиеся на единицу продукции; В-собственные простои оборудования, приходящиеся на единицувремени его безотказной работы.Таким образом, фактическая производительность1111fp +lx.xQф =Qц1"\исп = Т I+tп/T Т+fп+lпПо определению коэффициент использования оборудованияОр1"\испгде Ос-=-=0ОрОр+ Ос + Оо-т(14.2),собственные простои оборудования за отрезок времени0; 0 0.т -организационно-технические простои оборудования за тот же отрезок времени.Умножив числитель и знаменатель(14.2) наодно и то же выражение, получимЗдесь коэффициент технического использования 11 т.и= 0РОр +Осучитываеттолько собственные потери и показывает, какую долю времени технологиче-14.3. Расчет основных napaiwempoв и характеристик станочных систем201екая машина работает при условии обеспечения ее всем необходимым, а коэффициент загрузки "lзагре Р +ее= --~--- еР +ее+ ео-ткак собственные, так и органи-зационные потери, и показывает, какая доля общего планового фонда времени технологическая машина работает, находится в ремонте и наладке и простаивает по внешним причинам.Все внецикловые потери можно разделить на две категории: собственные потери, вызванные причинами, которые прямо или косвенно связаны сконструкцией и режимом работы автомата или линии, и потери, обусловленные внешними организационно-техническими причинами( отсутствиезаготовок, несвоевременный уход и приход оператора, брак предыдущихопераций и т.
д .).Существующий в настоящее время дефицит рабочей силы и другие социальные факторы диктуют необходимость разработки автоматизированногооборудования для механической обработки в условиях мелкосерийного производства, в настоящее время выпускающего75 ... 80 %всей машиностроительной продукции. Автоматизированное и автоматическое оборудованиедля механической обработки позволяет организовать изготовление деталейво вторую и частично в третью смены без непосредственного участия операторов и наладчиков, что позволяет повысить суточный выпуск продукции на40 ... 50 %.При обработке партии изz деталей на станке с ЧПУ цикл обработки Тможно выразить в виде(14.3)где tp -суммарное время рабочих ходов; t 1 -время на установку заготовкии снятие детали;t2 -проходами; t3 -суммарное время смены инструмента;суммарное время длительности холостых ходов междуt4 -суммарное времяпереустановки заготовки с одной плоскости на другую.Если ввести для рассмотрения статистические константы, характеризующие обрабатываемые изделия, технологическое оборудование и условия производства, то формулу(14.3) можно представить так:Тер= leppS + lcpl + lep2S + lерзА +!ер4 (n-1),где Тер прохода;средний цикл обработки; !ер Р -s-среднее число единичных рабочих проходов при обработке одной заготовки; lepI тали;lерз -среднее время на установку и снятие заготовки или десреднее время длительности холостых ходов между проходами;lepz -среднее время смены инструмента; Адля изготовления детали;детали; псреднее время одного рабочего-lep4 --среднее число инструментовсреднее время переустановки заготовки илисреднее число обрабатываемых поверхностей, для которых требуется переустановока заготовки или детали.14.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
