Thiết kế nhà xưởng gia công cơ khí

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI THIẾT KẾ NHÀ XƯỞNG GIA CƠNG CƠ KHÍ Sinh viên thực hiện: Đậu Thế Kỷ Mã sinh viên: 1851110030 Lớp: K63-KTCK Giảng viên hướng dẫn: Trần Nho Thọ Hà Nội, tháng năm 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Khoá luận tốt nghiệp kết nghiên cứu riêng tôi, thực hướng dẫn khoa học Thạc sĩ Trần Nho Thọ, đảm bảo tính trung thực tuân thủ quy định trích dẫn, thích tài liệu tham khảo Tơi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm lời cam đoan này! … , ngày….tháng….năm…… Sinh viên (Ký ghi rõ họ tên) i LỜI CẢM ƠN Sau thời gian làm việc khẩn trương nghiêm túc, đến em hồn thành đề tài “ Thiết kế xưởng gia cơng khí” Đề tài hồn thành với cố gắng thân giúp đỡ thầy cơ, gia đình bạn bè Nhân dịp cho phép em bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: Thầy giáo Thạc sĩ Trần Nho Thọ trực tiếp hướng dẫn bảo em tận tình suốt q trình làm khóa luận Tập thể cán bộ, giáo viên Khoa Cơ Điện Cơng Trình giúp đỡ em suốt trình học tập làm khóa luận tốt nghiệp Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy cô bạn sinh viên góp ý kiến q báu giúp em hồn thành khóa luận Em xin trân trọng cảm ơn! ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Những dụng cụ gia cơng khí 33 Bảng 3.1: Phân loại quy mô sản xuất theo số máy cắt 65 Bảng 3.2: Phân loại dạng sản xuất theo sản lượng trọng lượng chi tiết 66 Bảng 3.3: Lượng lao động theo nhóm 67 Bảng 3.4: Bảng thống kê hệ số máy: 74 Bảng 3.5: Thông số máy biến áp 80 iii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ SƠ ĐỒ BIỂU ĐỒ Hình 2.1: Sơ đồ quy trình công nghệ 26 Hình 2.2: Các loại vấu kẹp 36 Hình 2.3: Các loại phiến gá 37 Hình 2.4: Mỏ kẹp truyền động tay 37 Hình 2.5: Hình má kẹp tháo lắp thay đổi 38 Hình 2.6: Khối V 38 Hình 2.7: Trục gá bạc gá 39 Hình 2.8: Đầu phân độ 39 Hình 2.9: Đồ gá khoan xoay 42 Hình 2.10: Đồ gá khoan có dẫn tháo rời 42 Hình 2.11: Đồ gá khoan có dẫn treo 43 Hình 2.12: Sơ đồ quy trình bảo dưỡng sửa chữa máy móc thiết bị: 47 Hình 2.13: Cẩu trục dầm đơn 54 Hình 2.14: Xe nâng hạ tay 55 Hình 2.15: Xe nâng động 56 Hình 3.1: Máy phay CNC VU620 59 Hình 3.2: Máy Tiện CNC PDL-T6/T6A 59 Hình 3.3: Máy đột cắt liên hợp IW-60S 60 Hình 3.4: Máy cắt sắt Bosch GCD 12 JL 61 Hình 3.5: Máy cắt plasma CNC-2060 ROBOTEC 61 Hình 3.6: Máy khoan CNC SM-612 62 Hình 3.7: Máy mài cầm tay Mikita 9556HB 63 Hình 3.8: Máy hàn hồ quang Asic ARC-200 63 Hình 3.9: Máy hàn MIG Jasic MIG 350 64 Hình 3.10: Máy nhiệt luyện Naberthem 65 Hình 3.11: Cách bố trí đèn a.Hình chữ nhật; b.Hình thoi 69 Hình 3.12: Độ cao treo đèn so với vị trí xưởng 71 Hình 4.1: Sơ đồ mặt chung 81 iv Hình 4.2: Sơ đồ mặt bố trí máy móc thiết bị 82 Hình 4.3: Mặt trục A-E 84 Hình 4.4: Mặt trục A-E 85 Hình 4.5: Mặt trục 1- 85 Hình 4.6: Sơ đồ dây điện xưởng 86 Hình 4.7: Biên dạng khung nhà xưởng 88 Hình 4.8: Khung thép nhà xưởng 88 Hình 4.9: Tấm tôn mái 89 Hình 4.10: Mái nhà xưởng lợp tôn 89 Hình 4.11: Diềm ốp mái 90 Hình 4.12: Khung thép sau lợp diềm ốp mái 90 Hình 4.13: Hàng gạch đỏ 91 Hình 4.14: Khung xưởng bao quanh tôn 91 Hình 4.15: Gắn khung cửa trước xưởng 92 Hình 4.16: Tính tốn sản phẩm 92 v PHỤ LỤC BẢN VẼ Bản vẽ 1: Sơ đồ mặt chung 93 Bản vẽ 2: Sơ đồ mặt bố trí thiết bị 94 Bản vẽ 3: Sơ đồ đường điện xưởng 95 Bản vẽ 4: Sơ đồ mặt xưởng 96 Bản vẽ 5: Sơ đồ mặt xưởng 97 Bản vẽ 6: Sơ đồ mặt xưởng 98 vi MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC BẢNG iii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ SƠ ĐỒ BIỂU ĐỒ iv MỤC LỤC vii PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Sự phát triển lĩnh vực gia cơng khí tính cấp thiết thiết kế xưởng 1.1.1 Tình hình phát triển lĩnh vực gia cơng khí Việt Nam khu vực bố trí xưởng: 1.1.2 Tính cấp thiết thiết kế xưởng: 1.2 Tổng quan nhà xưởng: 1.2.1 Giới thiệu nhà xưởng: 1.2.2 Nhu cầu nhà xưởng nay: 1.2.3 Phân loại dạng nhà xưởng: 1.3 Lựa chọn loại hình nhà xưởng cho xưởng gia cơng khí 11 1.3.1 Xưởng cấu trúc xưởng gia cơng khí 11 1.3.2 Nhà xưởng thép tiền chế 12 1.4 Công nghệ CAD/CAM/CAE phần mềm dùng để thiết kế, tính tốn sản phẩm 15 1.4.1 Công nghệ CAD/CAM/CAE: 15 1.4.2 Chức lợi ích CAD/CAM/CAE: 16 1.4.3 Phần mềm sử dụng để tính tốn thiết kế lắp ráp sản phẩm: 18 CHƯƠNG II: THIẾT KẾ NHÀ XƯỞNG CƠ KHÍ 24 2.1 Tài liệu ban đầu để thiết kế phân xưởng khí: 24 2.2 Các bước thiết kế nhà xưởng khí: 24 vii 2.2.1 Xác định quy trình cơng nghệ loại chi tiết sản phẩm khí cần chế tạo: 24 2.2.2 Xác định tổng khối lượng lao động: 26 2.2.3 Xác định số máy cắt cần thiết nhu cầu lượng cho sản xuất: 27 2.2.4 Xác định nhu cầu vật liệu, dụng cụ, gá lắp, kho tàng, vận chuyển, sửa chữa: 32 2.2.5 Nhu cầu nhà kho: 44 2.2.6 Nhu cầu vận chuyển: 45 2.2.7 Nhu cầu sửa chữa bảo dưỡng định kì: 45 2.2.8 Xác định nhu cầu lao động: 48 2.2.9 Xác định nhu cầu diện tích: 48 2.2.10 Bố trí mặt phân xưởng khí: 49 2.2.11 Xác định kết cấu nhà xưởng thiết bị nâng chuyển: 50 CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN CHIẾU SÁNG CỦA XƯỞNG CƠ KHÍ 57 3.1 Xác định thông số phân xưởng khí: 57 3.1.1 Tính tốn số lượng trang thiết bị: 57 3.1.2 Xác định quy mô xưởng: 65 3.1.3 Xác định diện tích phân xưởng khí: 66 3.1.4 Số lao động: 67 3.1.5 Bố trí máy móc thiết bị xưởng: 67 3.2 Tính tốn hệ thống chiếu sáng cho nhà xưởng: 68 3.3 Thiết kế hệ thống điện: 73 3.3.1 Tính tốn phụ tải: 73 3.3.2.Tính tốn lựa chọn phương án cung cấp điện: 76 3.3.3 Lựa chọn biến áp phân xưởng 79 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ KHUNG NHÀ THÉP TIỀN CHẾ 81 4.1 Sử dụng phần mềm AutoCAD thiết kế sản phẩm mặt phẳng 2D: 81 viii 4.1.1 Sơ đồ mặt chung: 81 4.1.2 Sơ đồ mặt bố trí máy móc thiết bị: 82 4.1.3 Sơ đồ mặt trục: 84 4.1.4 Sơ đồ đường dây điện xưởng: 86 4.2 Sử dụng phần mềm inventer để thiết kế mơ hình 3D tính tốn khối lượng sản phẩm: 87 4.3 Các vẽ sơ đồ mặt xưởng gia cơng khí: 92 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO 96 ix  Thay đổi LAYER để giúp ta phân biệt đường khác với mục đích khác Sử dụng lệnh Line để tạo đường thẳng sử dụng lệnh offset để tạo nên đường song song có khoảng cách định theo trục X Y Chiều rộng nhà xưởng gọi độ nhà xưởng (khoảng cách từ mép cột bên tới mép cột bên kia) B=20000 mm Trục X có cột gọi bước cột có chiều dài khoảng 10000 mm có tổng cộng khoảng Và đánh số chữ theo hàng  Điều chỉnh thiết lập đường đo kích thước lệnh D (dimension style manager)  Sử dụng lệnh DLI để đo khoảng cách đường thẳng lệnh DCO để đo kích thước liên tiếp đường thẳng liền kề  Sử dụng lệnh như: C (hình trịn), L (đường thẳng) , TR (xóa phần thừa đường), E (xóa tồn bộ)…Để vẽ cửa trước xưởng, cửa có cánh kích thước cánh 3000mm, khoảng cách khung cửa đến mép cột 7000 mm Cửa sau có cánh mở kích thước cánh cửa 2000mm cách mép ngồi 6000 mm  Nhà kho có kích thước 15000 x 7500 mm độ dày tường 100 mm  Nhà vệ sinh ngăn có kích thước tổng 3000x2000 mm tường dày 100 mm 4.1.2 Sơ đồ mặt bố trí máy móc thiết bị: Hình 4.2: Sơ đồ mặt bố trí máy móc thiết bị 82  Dựa theo nguyên tắc bố trí máy móc thiết bị mục 3.1.5 chương tơi bố trí máy móc thiết bị sau:  máy phay máy tiện CNC bố trí thành cụm, đặt liên tiếp thành hàng, để đảm bảo an toàn thuận lợi cho việc di chuyển sửa chữa hỏng hóc khoảng cách máy 3000mm, máy phay tiện CNC thiết bị phần đầu vào cần cách tường 2000mm, khoảng cách đáp ứng đủ nhu cầu khoảng cách lại vận chuyển  Đối với máy khoan CNC, máy cắt CNC plasma máy đột cắt liên hợp xếp thành hàng bên phải xưởng, khoảng cách máy khoan máy cắt plasma 3000mm máy cắt plasma với máy đột cắt 1800mm  máy cắt kim loại đặt thành cụm cách 500mm cách máy đột cắt 1000mm  Máy hàn Mig máy hàn hồ quang bố trí thành hàng khoảng cách máy 500mm cách tường 500mm  Bàn gia cơng nguội có xếp thành hàng dãy khoảng cách hàng 750mm dãy 1200mm để đảm bảo không vướng mắc di chuyển Trên bàn gia cơng có lắp đặt Ê-tơ sử dụng để kẹp q trình gia cơng nguội  Sử dụng lệnh để thể kích thước máy như: REC, Line, Pline, Circle lệnh như: Move(di chuyển), CO(sao chép), RO (xoay) dùng để di chuyển đặt vị trí máy số lượng máy  Sử dụng lệnh Layer để thiết lập đường màu sắc, loại đường máy thiết bị so với đối tượng khác thể mặt 83 4.1.3 Sơ đồ mặt trục: Hình 4.3: Mặt trục A-E  Mặt trục A-E thể hiện:  Hình dáng, cân đối xưởng thực lệnh: Rec, Line, Offset,…sử dụng lệnh Rec để xác định chiều rộng, chiều cao xưởng có kích thước: 20000x4500mm, sử dụng lệnh Trim để xóa nét thừa,dùng lệnh Line để vẽ mái có độ dốc 5o, Offset để tạo nên độ dày tường mái  Thể chiều rộng chiều cao nhà xưởng  Đường tâm thiết lập lệnh Layer chuyển từ màu trắng mặc định sang màu xanh nước biển, chọn LineType để chọn loại đường từ Continuous (nét thường) sang tiêu chuẩn CAD-ISO 08W100 (nét đứt) Sử dụng LTS để thay đổi tỉ lệ nét đứt  Thay đổi layer sử dụng đường tâm để thể độ cao tường gạch, điểm giao khung nhà mái, độ cao khung mái so với mặt đất : 0, +2000, +4500, +5400 mm  Sử dụng lệnh Rec vẽ cửa xưởng chiều cao: 2500 mm chiều rộng: 6000mm, khung cửa sử dụng lệnh Offset để tạo độ dày : 100 mm ,lệnh H (hatch để mô vật liệu khung cửa)  Cửa sổ có kích thước 3200x800 mm vật liệu nhơm kính, hướng mở ngồi có lề bên 84  Mặt trước có cửa sổ cách 4200mm 1000mm so với trục E  Tường gạch cao 2000 mm sử dụng lệnh Hatch để thể vật liệu Hình 4.4: Mặt trục A-E  Mặt trục ngang thể sau:  Tường gạch cao 2000mm, dài 50000mm có độ dày 200 mm thể lệnh Hatch  Thể chiều dài độ cao nhà xưởng  Bên tường gạch, bao xung quanh tôn cố định vào khung nhà xưởng có chiều cao 2500 mm sử dụng lệnh Hatch thể vật liệu  Sử dụng đường tâm để thể cột có khoảng cách với 10000mm độ cao tường, giao tơn mái tường, nhà xưởng so với mặt đất  Trên bố trí cửa sổ nhơm kính nhằm mục đích lấy ánh sáng khơng khí tự nhiên, cửa sổ có kích thước 3400x1400mm khoảng cách cửa 6600mm cách mép tường 3300mm Hình 4.5: Mặt trục 1- 85 4.1.4 Sơ đồ đường dây điện xưởng: Hình 4.6: Sơ đồ dây điện xưởng  Điện từ tủ phân phối đưa đến tủ động lực nhóm máy cách dùng phương án hình tia  Từ tủ động lực đến thiết bị dùng sơ đồ hình tia cho thiết bị cơng suất lớn sơ đồ phân nhánh cho thiết bị công suất nhỏ  Các nhánh từ tủ phân phối không nên nhiều (n