Как составить проект в машиностроении

Машиностроение достаточно объемная, трудоемкая и наукоемкая отрасль, которая требует большего труда и сил. Конечно же такой масштабный и сложный процесс невозможно развивать хаотично, ведь от правильного и точного производства деталей зависит дальнейшая работа выпускаемой продукции. Для развития машиностроения изготавливаются все новые и новые детали, а также претерпевают модернизацию старые – на каждом этапе их разработки применяются методы проектирования.

Проектирование технологических процессов

Само по себе проектирование технологического процесса обработки деталей достаточно трудоемкий и сложный процесс. Поэтому он выполняется в несколько этапов.

Первоначально разрабатывается предварительный проект технологического процесса, затем опираясь на детальные технологические расчеты, данный проект уточняют и конкретизируют. Применяя уточнения к предварительному проекту, получают окончательный вариант технологического процесса.

Степень разработки процесса зависит от типа производства. Если брать массовое производство, то здесь процесс прорабатывается как можно точнее для каждой детали. Такие процессы называются операционными. Документация подобных процессов содержит подробное описание операций и переходов, режимах обработки, межоперационных размерах деталей, инструментах и т.д.

В единичном же производстве, проекты технологического процесса рассчитываются не настолько подробно, так как экономически это не представляет выгоды. Такие процессы называются маршрутными.

Этапы процесса проектирования:

1. Определение типа производства и его методы
2. Установление требований и метода производства заготовки
3. Выбор и обоснование технологических баз
4. Составление маршрута обработки отдельных поверхностей и детали в целом
5. Расчет припусков, расчет допусков и предельных размеров заготовки на отдельных стадиях обработки
6. Уточнение степени концентрации операций технологического процесса
7. Выбор обрабатывающего оборудования, инструментов и оснастки
8. Расчет режимов резания
9. Определение настроечных размеров
10. Установление норм времени и квалификации работников
11. Оформление технологической документации

«Проектирование в машиностроении» 👇

Про проектировании технологического процесса обработки сложных деталей количество возможных вариантов может быть достаточно большим. Выбор оптимального технологического и действующего процесса производят по различным целевым функциям (минимальная себестоимость детали, максимальная производительность обработки, срок окупаемости дополнительных капиталовложений).

Исходные данные для проектирования технологического процесса:

• Рабочий чертеж обрабатываемой детали, указание ее материала, конструктивных особенностей.
• Технические условия для изготовления детали, которые будут характеризовать точность и особенности обрабатываемой детали, особые требования к структуре и твердости материала, термическая обработка и тп.
• Объем выпуска продукции, с учетом самой выпускаемой детали и ее запасных
• Интервал времени выпуска детали

Для проектирования используют имеющиеся нормативные документы, справочные материалы, каталоги и паспорта оборудования, ГОСТы и нормали, тарифно-квалификационные справочники и др. для оформления технологического процесса используются бланки технологической документации.

Перед тем как приступить к проектированию, внимательно изучаются чертежи детали, технические условия на ее изготовление, и условия ее работы. Отдельное и немаловажное внимание уделяется усовершенствованию конструкции детали, так как может быть получен значительно больший эффект от снижения трудоемкости и себестоимости выполнения процессов обработки.

Принципы и задачи проектирования

Основой проектирования в машиностроении служит два принципа – экономический и технический.

Технический принцип предусматривает обеспечение технологического процесса всеми требованиями рабочего чертежа, а также технических условий для изготовления заданной детали.

Экономический принцип предусматривает минимальные затраты труда и издержки производства.

Главным требованием к технологическому процессу является обработка изделия с использованием технических возможностей предприятия при минимальных затратах времени и наименьшей себестоимости продукции.

Проектированием технологических процессов занимаются при проектировании новых и модернизации старых промышленных предприятий, а также при открытии новых цехов на заводах. Так же они могут быть проектировании при усовершенствовании имеющихся деталей или разработке новых. Это требуется при внедрении на производство новых технологий или же при усовершенствовании имеющихся.

Целью проектирования технологических процессов обработки деталей является дать более подробное описание процессов изготовления детали с применением принятого варианта обработки. Результатом данных действий становятся необходимые данные и информация для инженерно-технического персонала, для осуществления спроектированного процесса на производстве.

На основе спроектированного процесса, разрабатывается исходные данные для организации снабжения основными и вспомогательными материалами, календарного планирования, технического контроля, инструментального и транспортного контроля.

Из-за большого количества переменных факторов, выбор оптимального технологического процесса превращается в сложный трудоемкий процесс. Для сокращения числа сопоставляемых вариантов, применяются типовые решения, к примеру, не рассматриваются варианты от реализации которых не ожидается более положительный результат.

В.М. Пачевский
А.В. Демидов

Проектирование
машиностроительного производства

Учебное пособие

Воронеж 2015

ФГБОУ ВО «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 (3,7 Мб) / В.М. Пачевский, А.В. Демидов.
– Воронеж: ФГБОУ ВО «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 1024×768;
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);

д-р техн. наук,
проф. В.В. Пешков

©
Пачевский В.М., Демидов А.В., 2015

©
Оформление. ФГБОУ ВО

«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.

1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

О МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

1.1. Классификация

машиностроительных производств

Производство
— технико-организационное подразделение
труда, предназначенного для получения
продуктов труда. Очевидно, что более
конкретное определение производства
зависит от структурного иерархического
уровня данного подразделения и его
предметного содержания.

Машиностроительное
производство,
состоящее из комплекса производственных
участков и вспомогательных подразделений,
в котором протекают производственные
процессы изготовления машин, представляет
собой сложную динамическую
систему, структура и параметры которой
находятся в непосредственной зависимости
от сложности конструкции, номенклатуры
выпускаемой продукции и характеристик
производственного процесса ее
изготовления.

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. Для обеспечения
бесперебойного выполнения технологического
процесса изготовления изделия в
машиностроительном производстве служат
вспомогательные процессы.

В машиностроении различают три основные
классификационные категории производства
(ГОСТ 14.004–83).

1. Вид производства, характеризующийся
применяемым методом изготовления
изделия, например, литейное, сварочное,
механообрабатывающее, сборочное и т.д.

2. Тип производства, определяемый по
признакам широты номенклатуры,
стабильности и объёма выпуска изделий
– единичное (Е), серийное (С) и массовое
(М).

3. Форма организации производства:
групповая и поточная.

Тип производства можно определить по
коэффициенту закрепления операций

(1.1)

где Q – число операций, выполняемых за
месяц;

М – количество рабочих мест, выполняющих
данные операции.

Коэффициент закрепления операций может
определяться по отношению к предприятию,
цеху и участку.

Тип производства с помощью K_з.о
определяется по стандарту ЕСТПП ГОСТ
3.1108–74. При:

1 = K_з.о ≤ 10 – массовое и крупносерийное
производства;

10 < K_з.о ≤ 20 – среднесерийное
производство;

20 < K_з.о < 40 – мелкосерийное
производство.

Для единичного производства пределы
Kз.о более 40.

Определение типа производства необходимо
для выбора организационных форм
производственного процесса.

Фома организации технологических
процессов изготовления изделий:
групповая, поточная (ГОСТ14.312–74),
непоточная зависит от установленного
порядка выполнения операций, расположения
технологического оборудования, числа
изделий и направления их движения.

Групповая форма организации характеризуется
общностью конструктивно-технологических
признаков заготовок, периодически или
со значительными перерывами, запускаемых
в производство, единством средств
технологического оснащения операций
и специализацией рабочих мест.

Поточная форма характеризуется
непрерывностью и ритмичностью перемещения
обрабатываемых изделий в процессе
изготовления с операции на операцию в
порядке последовательности их выполнения.

Под
непоточным производством понимают
такое производство, при котором
полуфабрикаты в производственном
процессе находятся в движении с различной
продолжительностью операций и времени
хранения между ними.

В массовом производстве характерно
применение непрерывнопоточных, т.е.
однопредметных линий. В серийном
производстве применяют переменно-поточные
или групповые поточные многопредметные
линии. Различие переменно-поточных и
групповых поточных линий состоит в том,
что первые при переходе на изготовление
другой детали переналаживают с разным
(иногда одинаковым) тактом выпуска, во
втором случае детали одновременно или
последовательно изготавливаются без
переналадки. Причём такт выпуска может
оставаться одинаковым или изменяться.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #

  30.04.20224.76 Mб0428.doc

• #
• #

  30.04.2022653.82 Кб043.doc

• #
• #
• #
• #
• #
• #

Проектирование технологических процессов 

Одним из самых сложных моментов является проектирование технологических процессов металлообработки. Как правило, такой тип проектирования выполняется следующими этапами:

• Разработка предварительного проекта технологического процесса;
• Уточнение расчетов согласно полученным данным и требованиям;
• Формирование финального варианта.

Степень разработки технологического процесса зависит непосредственно от самого типа производства. Для серийного производства требуются наиболее точные процессы для каждой отдельной детали – такие процессы называются операционными. В них четко и подробное указываются все операции и переходы, режимы обработки, межоперационные размеры деталей, инструменты и так далее. 

Для деталей, которые предназначаются для мелкосерийного или единичного производства, подобные тщательные расчеты являются экономически нецелесообразными, поэтому их называют маршрутными. 

Этапы процесса проектирования 

Процесс проектирования состоит из следующих этапов:

• Определение типа производства и его методов;
• Установление методов производства заготовки и требований к ней;
• Выбор и обоснование технологических баз;
• Составление маршрутов обработки отдельных поверхностей и элементов детали и самой детали в целом;
• Расчет допусков, припусков, предельных размеров на различных стадиях обработки;
• Уточнение степени концентрации операций технологического процесса. 
• Выбор оборудования для обработки, оснастки и инструментов;
• Расчет режимов обработки;
• Определение настроек;
• Оформление требований к квалификации работников и временных норм;
• Оформление технологической документации. 

При проектировании технологического процесса, предназначенного для обработки деталей сложной формы, зачастую получается очень большой выбор различных вариантов. Поэтому выбор технологического и действующего процесса, который был бы оптимальным, производится по разным целевыми функциям, включающим в себя максимальную производительность, минимальную себестоимость детали, период окупаемости инвестиций и так далее. 

Исходные данные для проектирования технологического процесса включают в себя:

• Рабочий чертеж детали, которая обрабатывается или производится;
• Ее описание с указанием конструктивных особенностей, материала и тд;
• Технические условия для изготовления детали (ее особенности, точность изготовления, требования к структуре, обработке и тд);
• Объем выпуска конкретной детали с учетом производства запасных деталей;
• Временный интервал для производства каждой отдельной детали. 

Для разработки проекта применяют различные ГОСТ, имеющиеся нормативные документы и справочники, каталоги, паспорта и другую регламентирующую документацию. Перед началом разработки проекта следует внимательно изучить чертежи и ТУ для ее изготовления, а также условия, в которых будет работать деталь.

Очень важным является изначально изучить возможность усовершенствования детали, чтобы снизить ее себестоимость и добиться повышения эффективности процессов обработки. 

Задачи и принципы проектирования 

Проектирование в машиностроении основывается на техническом и экономическом принципах. Технический принцип призван обеспечить технологический процесс соблюдением технический условий, необходимых для изготовления детали, а также рабочим чертежом. Экономический принцип призван снизить себестоимость детали и издержки производства при ее изготовлении. Поэтому при создании требований к технологическому процессу изготовления детали являются обеспечить максимальную эффективность обработки детали и соответствие техническим требованиям при минимальных издержках и себестоимости продукции. 

Проектирование технологического процесс производится при создании новых или модернизации уже действующих промышленных предприятий, а также при запуске новых цехов на предприятиях. Также подобный тип проектирования используется при разработке новых деталей и модернизации уже находящихся в производстве. Основной целью проектирования технологического процесса металлообработки является предоставление наиболее точного описания рабочих процессов с использованием данного метода обработки. 

Так как сам процесс проектирования является очень трудоемким и ресурсоемким, то зачастую применяются типовые решения, позволяющие сократить число сопоставляемых вариантов.