Проектирование машиностроительных

Приоритетный национальный проект «Образование»

Национальный исследовательский университет

 

 

С.Н. Степанов

 

Проектирование машиностроительных

Цехов

 

 

Учебное пособие

Рекомендовано Учебно-методическим объединением

по университетскому политехническому образованию

в качестве учебного пособия для студентов высших

учебных заведений обучающихся по направлению

" Технологические машины и оборудование"

 

Санкт-Петербург

Издательство Политехнического университета

2011

Министерство образования и науки Российской Федерации

 

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

 

С.Н. Степанов

Проектирование машиностроительных

 цехов

 

 

Учебное пособие

 

Санкт-Петербург

2011

УДК 629.114.6 (075.8)

ББК 39.33 я 73

   С 794

 

Рецензенты:

Кандидат технических наук, технический директор ООО «Микромех» Л.Я.Горохов

Доктор технических наук, профессор СПбГПУ М.М. Радкевич

Степанов С.Н. Проектирование машиностроительных цехов - СПб.: Изд-во Политехн. Ун-та, 2011 – 205 с.

 

Рассмотрены общие вопросы по проектированию машиностроительных цехов и участков механосборочного производства. Приведены сведения по проектированию механических цехов: основные положения, классификация, производственная программа и трудоемкость обработки. Также рассмотрены вопросы проектирования вспомогательных производств.

 

Предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки “Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств”.

 

 

Табл. 42. Ил. 30. Библиогр.: 15 назв.

 

Работа выполнена в рамках реализации программы развития национального исследовательского университета «Модернизация и развитие политехнического университета как университета нового типа, интегрирующего мультидисциплинарные научные исследования и надотраслевые технологии мирового уровня с целью повышения конкурентоспособности национальной экономики»

 

    Печатается по решению редакционно-издательского совета Санкт-Петербургского государственного политехнического университета.

 

ISBN _____________

© ©

Степанов С.Н., 2011 Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, 2011

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение………………………………………………………………	6
1. Общие сведения по проектированию машиностроительных заводов……………………………….………………………………….	9
1.1. Основные понятия и определения……………………………...	9
1.2. Этапы проектирования…………..…………...…………………	13
1.3. Стадии проектирования…………………………………………	15
1.4. Генеральный план и заводской транспорт…………………….	18
1.5. Грузооборот……………………………………………………..	21
2. Проектирование механических и механосборочных цехов…….	23
2.1. Основные положения по проектированию и организации механосборочного производства………………………………………	23
2.2. Классификация механических цехов…………………………..	28
2.3. Организация и производственная программа цеха……………	32
2.4. Разработка технологических процессов……………………….	36
2.5. Определение трудоемкости механической обработки………..	37
2.6. Определение количества основного производственного оборудования……………………………………………………………..	42
2.7. Определение количества работающих механического цеха…	47
2.7.1. Состав работающих механического цеха……………………	47
2.7.2. Расчет численности основных производственных рабочих..	50
2.7.3. Расчет численности вспомогательных рабочих, ИТР, МОП и служащих…………………………………………………………...	56
2.8. Проектирование вспомогательных отделений………………..	60
2.8.1. Заточное отделение……………………………………………	60
2.8.2. Отделение ремонта инструмента и оснастки………………..	63
2.8.3. Инструментально-раздаточная кладовая…………………….	64
2.8.4. Контрольные отделения………………………………………	65
2.8.5. Эмульсионные станции и склады масел…………………….	69
2.8.6. Сбор стружки………………………………………………….	72
2.8.7. Складские системы……………………………………………	79
2.9. Компоновка механических цехов………………………………	87
2.10. Планировка оборудования в цехе……………………………..	92
2.11. Организация и планировка рабочих мест…………………….	104
2.12. Установка оборудования при монтаже……………………….	106
2.13. Подъемно-транспортное оборудование………………………	107
2.13.1. Рекомендации по выбору состава транспортных средств...	107
2.13.2. Подвижная тара, скаты, склизы…………………………….	113
2.13.3. Конвейеры…………………………………………………….	114
2.13.4. Монорельсовый транспорт…………………………………..	119
2.13.5. Транспортные роботы………………………………………..	121
2.13.6. Краны…………………………………………………………	127
2.14. Средства автоматизации и механизации……………………..	130
2.15. Технико-экономические показатели проекта механического цеха……………………………………………………………………	138
3. Проектирование сборочных цехов……………………………….	142
3.1.Основные положения……………………………………………	142
3.2. Определение трудоемкости сборки…………………………….	145
3.3. Определение количества рабочих мест и оборудования……..	145
3.4. Определение количества работающих и площадки цеха…….	147
3.5. Испытательные отделения…………………………………….	150
3.6. Вспомогательные отделения сборочного цеха……………….	151
4. Центральные ремонтные базы…………………………………....	153
4.1. Обоснование типа и формы организации производства……..	153
4.2. Структура ремонтной службы и методы организации ремонтных работ………………………………………………………..	153
4.3. Расчет годовой ремонтоемкости……………………………….	155
5. Расчет и проектирование инструментального цеха…………….	161
5.1. Обоснование типа и формы организации производства в инструментальном цехе………………………………………………..	161
5.2. Основные методы и последовательность проектирования инструментальных цехов………………………………………………	162
6. Задания для самостоятельной работы	179
6.1. Содержание	179
6.2. Последовательность выполнения заданий	179
6.3. Методические указания по выполнению заданий	180
6.4. Варианты заданий	192
Библиографический список	201

ВВЕДЕНИЕ

 

Механосборочное производство представляет собой комплекс производственных участков и вспомогательных подразделений, в ко­тором протекам производственные процессы изготовления изделий. К основным этапам производственного процесса можно отнести следующие: получение и складирование заготовок, доставка их к рабочим местам, различные виды обработки, перемещение полуфаб­рикатов между рабочая местами, контроль качества, хранение на складах, сборка изделий.

С 1918 года в России построено около 50 тысяч крупных машиностроительных заводов и других промышленных предприятий, из них более половины в Российской Федерации.

Проектирование является первым и основным этапом капитального строительства, обеспечивающим создание новых и реконструкцию действующих заводов и малых предприятий машиностроительного профиля.

Главными и решающими подразделениями каждого машиностроительного завода являются его цехи. От качества их работы зависит эффективность всей производственной деятельности завода в целом.

В связи с этим проекты отдельных цехов представляют собой не только важную, но часто и вполне самостоятельную часть проекта всего завода. Кроме этого, следует учесть, что каждый отдельный цех обычно имеет свои специфические, только ему присущие особенности. Поэтому изучение основ проектирования цехов, является целью настоящей дисциплины, имеет вполне самостоятельную и важную задачу. Вместе с тем, было бы ошибочно полностью отрывать вопросы проектирования цехов от вопросов комплексного проектирования заводов.

Проектирование производственных объектов является сложным и трудоемким процессом, в ходе которого решается много разнообразных вопросов технического, организационного и экономического характера. Основная цель проектирования – разработка наиболее экономичных проектов заводов, цехов и малых предприятий, соответствующих мировому уровню технически и обеспечивающих выпуск высококачественной продукции при наиболее благоприятных условиях труда для всех работников. 

На проектирование цеха или малого предприятия, строительство, монтаж и полное освоение проектной мощности уходит несколько лет. Сокращению сроков и трудоемкости проектирования способствует перевод расчетных и графических работ на ЭВМ с помощью разнообразных пакетов программ.

Учебная дисциплина «Проектирование машиностроительных цехов» является профилирующей и завершающей в цикле технологических дисциплин по специальности «Технология машиностроения». Ее цель - изложить основы современных методов проектирования механосборочных, вспомогательных цехов и других подразделений машинострои­тельного завода.

Настоящее учебное пособие ставит целью ознакомить студентов с принципами проектирования основных и вспомогательных цехов механосборочного производства новых и реконструируемых предприятий и привить им соответствующие навыки.

Актуальность этой задачи обусловлена тем, что многие предприятия в настоящее время переходят на выпуск новой номенклатуры продукции или существенно ее расширяют в соответствии с требованиями рынка, организационно перестраиваются. Взамен крупных возникает много малых предприятий механосборочного профиля, по организационной структуре, мало отличающихся от средних и малых механосборочных или вспомогательных цехов, как правило, с широкой номенклатурой выпускаемой продукции, гибко реагирующих на изменение потребностей рынка. В связи с этим задачи проектирования новых малых предприятий и расчета реконструируемых цехов и участков все чаще встречаются в повседневной работе инженеров-технологов, а отсутствие надлежащих знаний и информации в этой области может привести к неоправданным затратам на организацию нового производства или к просчетам, сводящим на нет все усилия по организации выпуска конкурентоспособной продукции.

Предлагаемое пособие дает возможность будущим специалистам избежать вышеуказанных ошибок. Методики расчета, тесты в конце разделов, а также тренировочные задания, изложены таким образом, что они позволят студентам не только закрепить полученные знания, но и получить определенные профессиональные навыки проектирования механосборочных и вспомогательных цехов машиностроительных заводов и малых предприятий (в том числе инструментального и ремонтного профиля).

Важнейшая часть проекта механического цеха - технологичес­кая, поэтому студент должен знать основные вопросы, разрабатываемые при проектировании цехов, расчетные формулы для определения потребного количества технологического и вспомогательного оборудования, состав и количество производственных и вспомогательных рабочих, потребных пло­щадей, условия для выбора вида и параметров транспортных устройств, типа и конструкции зданий и сооружений.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Проект – совокупность конструкторских и технологических документов, содержащих принципиальное или окончательное решение, дающее необходимое представление об устройстве создаваемого изделия, сооружения или производственной системы (предприятия, цеха, участка, линии) и исходные данные для последующей разработки рабочей документации.

В совокупность конструкторских и технологических документов, применительно к предприятию, цеху или участку, относят расчетно-пояснительную записку и чертежи, необходимые для строительства или реконструкции производственного и вспомогательного зданий, пространственного  размещения  технологического  оборудования,

обеспечения его энергией всех видов (электро- и тепловая энергия, сжатый воздух, вода) и др.

Предприятие – это обособленный технико-экономический и социальный комплекс, предназначенный для производства полезных для общества благ [10].

Предприятия, производя нужные для общества товары и услуги, формируют материальные и социальные условия жизни и развития общества и различаются между собой прежде всего по сферам деятельности. Среди них выделяют промышленные предприятия, действующие в сфере материального производства, в том числе механосборочного профиля. Значение предприятий этой сферы определяется той ролью, которую играет в жизни общества само материальное производство. Принято считать, что предприятие не только обособленное, но и первичное звено экономической системы.

В зависимости от размеров предприятия подразделяют на крупные, средние и мелкие или малые.

Чаще всего размер предприятия определяется численностью занятых на нем работников. В каждой стране эти нормативы могут быть различными и изменяются по отраслям промышленности. Так в США к числу малых предприятий обрабатывающей промышленности относят предприятия, насчитывающие до 500 работников [10]. В общем количестве предприятий США около 80 % составляют малые и около 20 % - крупные. Однако последние производят около 80 % валового национального продукта. Понятно, что в условиях стабильной рыночной экономики крупные предприятия обладают рядом преимуществ: возможностью создания специализированных и автоматизированных, в том числе поточных, производств; широкими возможностями в приобретении и эксплуатации специализированного и высокопроизводительного технологического оборудования. Крупные предприятия могут приобретать оборотные средства в объемах, предоставляющих право на оптовые скидки; способны вкладывать капитал в научно-исследовательские и опытно-конструкторские программы, дающие возможность повысить производительность труда и качество выпускаемой продукции, что в свою очередь повышает ее конкурентоспособность и уменьшает издержки производства.

Однако в период экономического спада малые предприятия (МП) отличаются большим динамизмом и приспосабливаемостью к изменяющимся условиям. Развитие малого бизнеса в промышленности существенно облегчает территориальный и отраслевой перелив рабочей силы и капитала. Предприятия малого бизнеса оперативнее отражают изменения потребительского спроса, быстрее впитывают новые веяния научно-технического прогресса, так как они более приспособлены для производства уникальных изделий, быстрее и дешевле перевооружаются технически, освобождают крупные предприятия от производства низкорентабельной мелкосерийной продукции, охотнее идут на риск, занимаются поиском, доработкой и освоением новых изделий.

В послевоенный период (с 1945 года) в США примерно 40-50 % всех базовых нововведений было осуществлено на МП. Малые предприятия тратят намного меньше времени на весь цикл производства от разработки нового изделия до выхода его на рынок. Если МП для этого требуется в среднем 2, 3 года, то большому – 3, 1 года. Американские предприятия с числом занятых менее 1000 человек разрабатывают в 17 раз больше новых изделий, чем предприятия с количеством занятых свыше 10000. Малые предприятия в расчете на 1 доллар, вложенный в научно-исследовательские работы, создают в 4 раза больше новинок, чем средние предприятия (до 1000 чел.), и в 24 раза больше, чем крупные (свыше 10000 чел.) [10].

Цех – основное производственное подразделение промышленного предприятия, выполняющее определенные технологические процессы (например, механическую обработку, сборку, термическую обработку и др.), либо изготовляющие определенную продукцию (заготовки, детали, узлы, инструменты, приспособления, станки, машины и т.п.), либо выполняющее функции технического и хозяйственного обслуживания других цехов (например, ремонт и техническое обслуживание технологического оборудования, транспортные функции и др.). Различают механические, механосборочные (МСЦ), сборочные, инструментальные (ИЦ), ремонтно-механические (РМЦ), электроремонтные, транспортные и другие цеха.

В период перехода к рыночной экономике многие крупные предприятия фактически превращаются в холдинговые компании, с представлением МСЦ, ИЦ, РМЦ и другим цехам достаточно большой экономической самостоятельности при условии сохранения основных производственных функций. По существу, в создавшихся условиях все чаще стираются грани между такими цехами и малыми промышленными предприятиями. В дальнейшем при рассмотрении методов проектирования использование термина «цех» предполагает отнесение к нему всех понятий, касающихся МП.

Цех включает в себя производственные участки, вспомогательные подразделения, служебные и бытовые помещения.

Производственный участок – объединенная по тем или иным признакам группа рабочих мест (например, объединенная транспортно-накопительными устройствами, средствами управления участком и др.), на которых осуществляются технологические процессы изготовления изделий определенного назначения. Участок представляет собой структурную единицу цеха, первичным элементом которого является рабочее место. Производственный участок выделяют в отдельную административную единицу, которую возглавляет мастер (при наличии на участке в одной смене, как правило, не менее 25 рабочих).

Рабочее место – это часть объема цеха, предназначенная для выполнения работы одним или группой рабочих [13].

В зависимости от содержания операции и организации ее проведения на рабочем месте (позиции) могут быть расположены технологическое оборудование, накопители с полуфабрикатами, один или группа рабочих, средства автоматической загрузки и разгрузки оборудования (роботы, манипуляторы и др.), режущий и контрольно-измерительный инструмент, приспособления, средства охраны труда, элементы системы управления и др. [13].

Вспомогательные подразделения предназначены для обслуживания и обеспечения бесперебойной работы производственных участков. К ним относятся: складское хозяйство, транспортная система, система инструментообеспечения, система ремонтного и технического обслуживания оборудования и рабочих мест и др.

Служебные помещения предназначены для размещения административно-конторских служб цеха, включая размещение технологических и конструкторских бюро, бухгалтерии, архива, планово-диспетчерского бюро и др.

Бытовые помещения предназначены для санитарно-гигиенических и социально-бытовых нужд работающих в цехе и включают в себя гардеробные, душевые, туалеты, пункты приема пищи (столовые, буфеты) и другие помещения.

ЭТАПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Принятая в нашей стране методика проектирования предусматривает разделение проектирования на два последовательных этапа: предпроектный, на котором определяют рациональность и эффективность строительства или реконструкции, и проектный, на котором разрабатывают проект цеха в одну или две стадии в зависимости от масштаба выпуска и сложности объекта производства.

Предпроектные работы проводят в 2 подэтапа:

-   предпроектное обследование и разработка технико-экономического обоснования (ТЭО);

-разработка и утверждение технической заявки на создание и внедрение производственной системы (например, цех или участок) или технического задания на проектирование.

Проектирование участков и цехов осуществляют на основании технического задания. Разработку задания на проектирование осуществляет Заказчик проекта совместно с проектной организацией.

В задании на проектирование [8]указываются следующие данные:

- наименование проектируемого предприятия;

- основание для проектирования (постановление министерства, ведомства);

- район, пункт и площадка строительства;

- номенклатура продукции и мощность производства по основным видам;

- намечаемый режим работы предприятия, его специализация, производственное и хозяйственное кооперирование;

- основные технологические процессы и оборудование, а также необходимость разработки автоматизированных систем управления производством;

- основные источники обеспечения предприятия как в период строительства, так и, особенно, при его эксплуатации сырьем, водой, теплом, газом, электроэнергией, а также условия по очистке и сбросу сточных вод;

- намечаемые сроки строительства, порядок его осуществления и ввода мощностей по очередям, а также предложения по расширению всего предприятия;

- данные для проектирования объектов жилищного культурно-бытового строительства;

- намечаемый размер капитальных вложений и основные технико-экономические показатели;

- требование к разработке вариантов технологического, а также стадийность проектирования;

- наименование генеральной проектной и строительной организации.

Принятию решений о строительстве крупных и сложных объектов, а также о выборе площадок и составлении заданий на их проектирование должна предшествовать разработка технико-экономических обоснований о целесообразности.

Технико-экономические обоснования [8] разрабатываются отраслевыми проектными институтами и включает в себя следующие основные данные:

- обоснование производственной мощности проектируемого объекта и пункта его строительства;

- обоснование целесообразности нового строительства в составлении с возможностью расширения или реконструкции действующих аналогичных предприятий;

- обоснование возможного кооперирования основных и вспомогательных производств, энергоснабжения, теплоснабжения, канализации и транспорта с другими предприятиями;

- обоснование объединения возможного проектируемого объекта в единый промышленный узел;

- основные технико-экономические (предварительные) показатели проектируемого объекта и примерная стоимость строительства.

Оптимальной считается такая производственная мощность предприятия, при которой в процессе его эксплуатации могут наиболее полно использоваться современное и прогрессивное оборудование и выделенные заводу производственные площади.

При проектировании новых заводов и цехов необходимо учитывать развитие в данном промышленном районе централизованных производств нормального инструмента, пресс-форм, штампов, приспособлений, средств механизации, запчастей, тары, ремонтных заводов и на этой основе соответственно сокращать размеры инструментальных, ремонтных и деревообрабатывающих цехов вновь строящихся машиностроительных заводов.

СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Проектирование заводов и цехов может осуществляться в две стадии [8] (технический проект и рабочие чертежи) или в одну стадию (техно-рабочий проект), т. е. технический проект, совмещенный с рабочими чертежами. Стадией называется определенный объем проектных работ, которые необходимо выполнить в данный проектный период.

Если при проектировании в достаточно большой степени используют типовые и повторно применяемые ранее разработанные технические решения (а также при проектировании несложных объектов), то разрабатывают технический проект, т.е. проектирование ведут в одну стадию. При этом типовые или повторно применяемые проекты тщательно анализируют на соответствие их современному уровню науки и техники, требованию норм технологического проектирования, требованиям экологической безопасности и, при необходимости, вносят в них соответствующие изменения.

В случае применения новой неосвоенной технологии производства, нового высокопроизводительного технологического оборудования и при особо сложных условиях строительства проектирование заводов и цехов ведут в две стадии: сначала выполняют технический проект, а затем, после его утверждения, разрабатывают рабочие чертежи.

В техническом проекте должны быть решены следующие основные вопросы:

- обеспечение производства исходным сырьем, материалами, энергией, водой и другими ресурсами;

- создание рациональных транспортных потоков сырья и готовой продукции;

- специализация и кооперирование производства, а также связь нового предприятия с другими отраслями;

- широкое использование прогрессивных технологических процессов для изготовления основных изделий, обеспечивающих высокую производительность труда;

- обеспечение кадрами;

- использование территории, отведенной под застройку, и выбор оптимального варианта генерального плана;

- объемно-планировочные архитектурные и конструкционные решения основных зданий и сооружений;

- обеспечение жилищно-бытовых условий работающих;

- организация строительства и продолжительность его осуществления;

- стоимость строительства;

- разработки основных технико-экономических показателей работы нового предприятия, включая производительность труда, себестоимость продукции, рентабельность производства, уровень механизации и автоматизации, энерговооруженность, экономическую эффективность капитальных вложений и др.

Технический проект состоит из:

- общей пояснительной записки с кратким изложением содержания проекта и сопоставлением возможных вариантов, на основании которых приняты проектные решения;

- технико-экономическая часть;

- генерального плана и транспорта;

- технологической части, включающей разделы «Автоматизация технологических процессов», «Механизация и автоматизация транспортных операций и погрузочно-разгрузочных работ»;

- организации труда и система управления производством;

- строительной части;

- сметной части;

- жилищно-гражданского строительства.

Строительные и монтажные работы, установка оборудования и устройство коммуникаций предприятия, а также изготовление нестандартных оборудования, приспособлений и инструментов выполняют по рабочим чертежам, которые разрабатывают на основе утвержденного технического проекта.

Рабочие чертежи разрабатывают по всем частям проекта: архитектурно-строительной, санитарно-технической, энергетической, технологической, транспортной и по генеральному плану. К технологическим относятся следующие рабочие чертежи:

а) монтажные планы и разрезы цеха с нанесенными промышленными проводками и сооружениями, с расположением и привязкой всего оборудования к осям зданий;

б) чертежи транспортных устройств и средств комплексной механизации производственных процессов, отдельных транспортных устройств, конвейеров, транспортеров, манипуляторов, технологических трубопроводов, средств уборки и переработки стружки и обрезков, нестандартного оборудования.

В техно-рабочем проекте приводятся только те чертежи и данные, которых нет в типовых и применяемых повторно единичных проектах.

В состав техно-рабочего проекта, кроме рабочих чертежей, должны быть следующие материалы:

- пояснительная записка с технико-экономическими показателями и другими данными, полученными на основе привязки типовых и повторно применяемых проектов;

- схема генерального плана предприятия;

- перечень используемых типовых и повторно применяемых проектов, изменения и дополнения к ним в связи с привязкой их к местным условиям;

- сводная смета.

ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН И ЗАВОДСКОЙ ТРАНСПОРТ

Генеральный план завода – это чертеж, на котором нанесено расположение всех его зданий и сооружений, рельсовых и безрельсовых дорог, подземных и надземных сетей, увязанных с рельефами благоустройством территории (рис. 1.1).

В проекте генерального плана должно быть найдено наиболее рациональное решение горизонтального и вертикального расположения зданий и сооружений.

Производственная деятельность завода осуществляется входящими в его состав цехами, службами, подразделениями и хозяйствами.

Цехи подразделяются [7] на производственные, вспомогательные и обслуживающие. В свою очередь, производственные делятся на основные и подсобные.

Основными производственными цехами называются цехи, в которых выполняются обработка и сборка деталей, сборочных единиц и изделий, составляющих основную производственную программу предприятия. Эти цехи подразделяются на заготовительные, обрабатывающие и сборочные.

Заготовительные: раскройно-заготовительные (правка, резка, зацентровка, обдирка сортового металла, раскрой листового материала); литейные (чугунолитейные, сталелитейные, цветного литья, специальных методов литья); кузнечные (кузнечно-штамповочные,

кузнечно-прессовые).

Обрабатывающие: механические, термические, прессовые (холодной штамповки), котельно-сварочные, металлических конструкций, металлопокрытий, окрасочные, деревообрабатывающие и др.

Сборочные: сварочно-сборочные, узловые и общей сборки, испытательные станции и цехи.

Подсобные производные цехи обеспечивают выпуск готовых изделий основными цехами (тарные, картонажные цехи).

Вспомогательными называются цехи, обеспечивающие нормальную работу основных производственных цехов или завода в целом. К ним относятся: инструментальные, ремонтно-механические, ремонтно-строительные, электроремонтные, экспериментальные, модельные, абразивные.

Особую группу вспомогательных цехов образуют: электро- и теплоэлектростанции, котельные, компрессорные, кислородные и ацетиленовые станции, электросети, газо -, паро-, воздухо- и нефтебензопроводы.

К обслуживающим относятся цехи и устройства, выполняющие функции хозяйственного и частично технического обслуживания завода: транспортные цехи, склады, лаборатории, амбулатории, столовые, пожарная охрана, учебная часть, электронно-вычислительные и машинно-счетные станции.

Компоновка генерального плана начинается с зонирования территории завода, т.е. с размещения комплексов цехов, объединенных специфическими условиями по отдельным зонам.

  Транспорт. Важной задачей при проектировании машиностроительного завода является выбор соответствующих видов транспорта. По назначению перевозок заводской транспорт подразделяется на внешний и внутризаводской. Внутризаводской делят на межцеховой и внутрицеховой.

Внешний транспорт завода проектируют с учетом схемы районной планировки при максимальном кооперировании транспортных

сооружений и средств другими предприятиями.

При проектировании внутризаводского транспорта целесообразно предусматривать единый транспортный процесс с перемещением материалов, заготовок и изделий из складов к местам обработки и сборки одним видом транспорта, исключая перегрузку с межцехового на внутрицеховой.

Выбор типа и расчет количества единиц межцехового транспорта производится в зависимости от величины грузооборота, расстояния между цехами и вида перемещаемых грузов.

ГРУЗООБОРОТ

Для определения грузооборота необходимо рассчитать потребность в основных и вспомогательных материалах, заготовках, а также количество отходов производства (рис 1.2).

К основным относятся материалы, предназначенные для изготовления деталей, заданных программой. Потребность в основных материалах и заготовках определяется по данным расцеховочных ведомостей, при проектировании по точной программе, или по данным проектов, или практическим данным других заводов, а также по нормам расхода основных материалов.

К вспомогательным материалам относятся смазочные масла, обтирочные материалы и др. Потребность во вспомогательных материалах определяется по нормам расхода на один станок или на одного рабочего.

Потребность в смазочно-охлаждающей жидкости определяется по нормам расхода на инструмент в л/мин или для масел на один станок.

Отходы производства определяются либо по разности между массами заготовок и готовых деталей, либо в процентном отношении от массы готовых деталей. Данные по грузообороту сводятся в таблицу грузооборота, в которой указываются наименование грузов, а также движение этих грузов, т.е. откуда они поступают в цех и куда направляются из цеха.

Стружка 21т

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ

И МЕХАНОСБОРОЧНЫХ ЦЕХОВ

ПРОИЗВОДСТВА

. При разработке проектов реконструкции существующих или создания новых цехов и малых предприятий для обеспечения высокой технико-экономической эффективности в проекте должны быть одновременно решены связанные между собой экономические, технические и организационные задачи.

К экономическим задачам следует отнести обоснование:

- выбора объекта производства и степени специализации цеха или МП;

- производственной программы;

- выбора места расположения проектируемого объекта на генеральном плане прилегающей местности (предприятия);

- выбранных источников снабжения цеха или МП сырьем, материалами, полуфабрикатами, энергией всех видов, водой;

- необходимых размеров основных и оборотных средств.

Кроме этого к экономическим задачам необходимо отнести определение себестоимости новой продукции с учетом затрат на конструкторское и технологическое сопровождение, а также определение экономической эффективности сделанных затрат.

Технические задачи включают в себя:

-   проектирование технологических процессов обработки и сборки;

- определение годовой станкоемкости механической обработки и трудоемкости сборки;

- определение потребного количества и состава основного и вспомогательного оборудования;

- определение потребного количества и состава работающих в цехе;

- расчет потребного количества и состава работающих в цехе;

- расчет потребного количества сырья, материалов и энергии всех видов;

- разработку систем транспорта, освещения, отопления, вентиляции,
водоснабжения и канализации;

- расчет производственных, вспомогательных, административно-конторских и санитарно-бытовых площадей цеха, разработку внутренней планировки производственных корпусов и вспомогательных зданий;

- определение размеров, типов и форм зданий, разработку их конструкций и взаимного расположения на генеральном плане прилегающей местности (предприятия);

- разработку мероприятий по охране труда, пожарной безопасности;

- разработку ситуационного плана производственного корпуса и
вспомогательного здания.

Организационные задачи охватывают:

- определение структуры управления цехом или МП, включая
административные, технические и финансово-хозяйственные службы;

- установление содержания и порядка прохождения документации, форм планирования, отчетности и контроля;

- решение вопросов научной организации труда и рабочих мест;

- разработку мероприятий по подготовке кадров и др.

Главной задачей при проектировании и реконструкции как механических, так и всех других производственных цехов является обеспечение того, чтобы ко времени ввода в действие они оказались технически передовыми, имели высокие показатели по производительности труда, себестоимости и качеству продукции и отвечали современным требованиям по условиям труда.

При проектировании технологических процессов изготовления машин за основные технические и организационные направления принимаются:

- повышение производительности труда, рентабельности производства;

- интенсификация технологических процессов;

- широкое развитие поточных методов организации производства, механизация и автоматизация производственных процессов не только в массовом, но и во всех других типах производств;

- повышение качества обработки деталей и сборки машин.

Повышение производительности труда и рентабельности механосборочного производства достигается, в частности, уменьшением объемов механической обработки на основе применения качественных и точных заготовок, полученных прогрессивными методами (литье по выплавляемым моделям, под давлением, в кокиль, в вакууме, литье во вращающиеся формы). При использовании заготовок кузнечно-штамповочного производства увеличение доли заготовок, получаемых методами горячей штамповки (теплой), точной объемной штамповкой, штамповкой с применением периодического проката, высадкой повышенной точности и др.

Расширение объема производства точных и качественных заготовок требует повышение серийности (дорогая оснастка), для чего необходима дальнейшая стандартизация, унификация и нормализация изделий, узлов и деталей.

Интенсификация технологических процессов достигается путем:

а) рационального построения операций обработки и сборки (многоместная обработка, совмещение основного и вспомогательного времени);

б) применение новых высокопроизводительных методов обработки и сборки (тонкое точение) и новых высокопроизводительных станков (агрегатных, многопозиционных и др.) с ЧПУ;

в) применение инструментов из высококачественных материалов (ИСМ, металлокерамика, эль-бор, алмазы);

г) расширение использования гидравлических, пневматических, гидропластовых и других быстродействующих приспособлений;

д) применение автоматизированного активного контроля деталей, адаптивных систем;

е) использование УСП и универсально-налаживаемых приспособлений (УНП) обеспечивают ускорение технологической подготовки производства и сокращение вспомогательного времени.

Развитие поточных методов механизации и автоматизации как в массовом и крупносерийном, так и в серийном и мелкосерийном производствах достигается применением переналаживаемых автоматических линий, линий для групповой обработки и сборки, а также предметно-замкнутых механизированных и автоматизированных участков.

Высокое качество обработки и сборки является одним из основных технологических факторов, обеспечивающих повышение качества изделий, их надежность и долговечность. Повышение точности обработки и сборки может быть достигнуто путем уменьшения производственных погрешностей (как уменьшить: оптимальный маршрут, правильные режимы резания, оборудование, инструмент, активный контроль, адаптивные системы и др.).

За последнее столетие резко возросло негативное воздействие человека на природу. При этом скорость негативных эффектов значительно превышает восстановительные возможности      природной среды. Основными загрязнителями природы являются промышленные предприятия. Несовершенство современных технологий не позволяет полностью перерабатывать минеральное сырье. Большая часть его возвращается в природу в виде отходов, которые представляют собой бросовое неиспользованное сырье. К основным видам промышленных отходов относятся осадки очистных сооружений промышленных предприятий, нефтепродукты, смазочно-охлажда-ющие и закалочные жидкости, отходы литейного производства, шламы, золошлаки и другие токсичные остатки [10].

В настоящее время неутилизированные промышленные отходы в своем большинстве хранят на территории самих предприятий, а также вывозят их, захламляя при этом леса, берега рек, загрязняя почву, поверхностные и подземные воды.

Поэтому, одной из важнейших задач проектирования новых промышленных предприятий и цехов является обеспечение экологической безопасности окружающей среды. Это возможно только при использовании безотходных замкнутых промышленных технологий. Реализация задачи использования внутризаводских отходов основывается на новейших достижениях науки, техники, технологии и позволяет решить сразу две проблемы: во-первых, сократить вовлечение в производство новых ресурсов, а во-вторых, прекратить загрязнение окружающей среды.

Организация механосборочных цехов зависит от конструктивных и технологических особенностей выпускаемых изделий, типа производства и годового выпуска изделий. В зависимости от этих факторов организуют либо самостоятельные механические и сборочные цехи, либо один механосборочный цех с двумя основными отделениями – механическим и сборочным, что является весьма распространенной формой организации такого производства.

Изделия, выпускаемые заводами, могут распределяться по цехам по узловому, технологическому и смешанному признаку.

При организации цехов по узловому признаку за каждым из них закрепляются все детали определенного узла или изделия и их сборка. При наличии нескольких механосборочных цехов на заводе предусматривается дополнительно цех общей сборки.

При организации цехов то технологическому признаку детали различных машин и узлов группируются по технологически сходному процессу. Такая форма организации характерна для единичного и серийного производства, так как здесь обычно не удается загрузить полностью оборудование деталями одного изделия (корпуса, валы, зубчатые колеса, лопатки и др.). Сборочный цех выделяется в самостоятельный цех, в который поступают детали из различных цехов и отделений.

Организация цехов по смешанному признаку обычно производится в серийном производстве при большой номенклатуре изделий. В этом случае для изготовления некоторых изделий организуются цехи по узловому признаку (цех редукторов, муфт), а для остальной части – по технологическому признаку.

МЕХАНИЧЕСКОГО ЦЕХА

Рабочих

Расчет числа работающих в зависимости от вида производственной программы, степени детализации проектных решений ведут различными методами.

В единичном, мелкосерийном и серийном производствах количество производственных рабочих может определяться как по общей трудоемкости, так и по станкоемкости обработки.

При расчете по общей трудоемкости обработки, определенной в человеко-часах (механическая обработка, сборка, слесарная обработка и др.) количество рабочих Р рассчитывается:

,

где Т – трудоемкость годового выпуска изделий в человеко-часах;

Ф_р – действительный годовой фонд времени работы рабочего в часах.

При расчете по станкоемкости обработки, определенной в станкочасах, или по общему количеству принятого производственного оборудования

,

где Т_с – станкоемкость годового выпуска изделий в станкочасах

; С_п – количество принятого производственного оборудования (металлорежущего и не металлорежущего); Ф_с – действительный годовой фонд времени работы единицы оборудования в часах; К_м – коэффициент многостаночного обслуживания, т.е. среднее число станков, обслуживаемых одним рабочим; К_р – коэффициент, определяющий трудоемкость ручных работ; К_3ср – средний коэффициент загрузки оборудования.

Точность расчета зависит от метода определения трудоемкости.

Если трудоемкость работ определяется по тех. процессу на основе норм времени на каждую операцию, то трудоемкость обработки на механических станках данного типа в человеко-часах определяется по формуле:

,

где Т_к – трудоемкость обработки годового количества деталей на станках данного типа в станкочасах.

Зная трудоемкость обработки на производственном оборудовании данного типа в станкочасах, можно определить количество рабочих по специальностям (токарей, фрезеровщиков и т.д.)

.

Таким образом определяется количество рабочих на металлорежущем оборудовании и на ручных работах, в последнем случае

К_м = 1.

Если трудоемкость ручных работ не определяется, то количество рабочих, занятых на ручных работах, для единичного и серийного производства принимают равным 3 –5 % от числа станочников.

При расчете по станкоемкости обработки расчет всегда будет упрощенным, так как К_р и К_3ср являются укрупненными.

Для массового и крупносерийного производства количество рабочих, занятых на ручных работах принимается 1 ÷ 3 % от количества станочников.

Величину коэффициента многостаночного обслуживания можно определить двумя методами - расчетным и графическим.

При определении К_м расчетным методом для каждой операции, насчитывающей С станков,

К_М =

где Т_ма - машинное автоматизированное время; Т_вн - вспомогательное неперекрываемое машинным время; Т_вп - вспомогательное перекрываемое машинным время; Т_п - время на переход от одного станка к другому.

Если величина К_м получается больше единицы и дробной, то дробь отбрасывают. При К_м > С предусматривается совмещение профессий и обслуживание одним станочником нескольких операций.

Более точно величину К_м можно определить путем построения графиков (циклограмм), на которых для каждого станка откладывают по горизонтали составляющие штучного времени Т_ма, Т_вн, Т_вп, Т_п. Путем совмещения времен Т_ма, Т_вп и Т_п можно получить несколько вариантов обслуживания станков каждой операции и выбрать из них лучший. При определении коэффициента многостаночного обслуживания графическим методом проектант одновременно выдает станочнику рекомендации по рациональной организации труда на рабочих местах.

При построении циклограмм для каждого станка из группы, обслуживаемой одним рабочим станочником, в выбранном масштабе составляется график выполнения технологической операции во времени. В тех случаях, когда станочник обслуживает одинаковые станки для выполнения одной технологической операции (станки-дублеры), построение циклограммы не вызывает затруднений.

Если при многостаночном обслуживании станочник осуществляет работы на различном оборудовании, выполняющем разные технологические операции, построение циклограммы начинают со станка с наибольшим машинным автоматизированным временем. В начале цикла некоторые станка будут простаивать, затем простои будут сведены к минимуму и, практически, не вызовут уменьшения общего коэффициента загрузки оборудования данного типа.

При многостаночном обслуживании могут объединяться станки, имеющие большое различие машинного автоматизированного времени. В этом случае станки с меньшим значением Т_ма с целью лучшего обслуживания могут иметь дополнительный цикл.

В зависимости от типа и степени автоматизации станков К_м = 1 ÷ 5. Для крупных и уникальных станков, а также двухшпиндельных плоскошлифовальных и бесцентрово-шлифовальных станков с ручной загрузкой К_м = 0, 25 ÷ 0, 5, так как один станок обслуживает несколько рабочих.

При укрупненном проектировании среднее значение К_м принимают: в массовом производстве (с использованием автоматических линий) К_м = 1, 8 ÷ 2, 2;  в крупносерийном К_м = 1, 5 ÷ 1, 8; в серийном

К_м = 1, 3 ÷ 1, 5; в мелкосерийном К_м = 1, 1 ÷ 1, 2.

Для отдельных групп станков среднее значение К_м можно определить используя данные табл. …

 

Таблица.2.8.

Вопросы для самоконтроля

1. Относятся ли металлорежущие станки цеховой ремонтной базы и мастерской по ремонту технологической оснастки и инструмента к основному оборудованию цеха?

2. Можно ли осуществлять расчеты количества основного оборудования цеха единичного про­изводства исходя из штучного времени на операцию и величины такта?

3. Учитывают ли при расчетах количества заточного оборудования цеха количество шпинделей агрегатных и многошпиндельных станков?

4. Как Вы считаете, следует ли при расчете количества станков мастерской по ремонту тех­нологической оснастки и инструмента учитывать тип производства проектируемого цеха?

5. Включают ли в состав основных рабочих цеха контролеров и мастеров вспомогательных служб?

6. Зависит ли численность основных рабочих цеха и инженерно-технических работников от сте­пени автоматизации производственных процессов в цехе?

7. Целесообразно ли осуществлять расчет численности рабочих-станочников механосбороч­ного цеха единичного производства для каждой опе­рации в отдельности?

8. Возможно ли при расчетах коэффициента многостаночного обслуживания выработать рекомендации по рациональной организации труда работающих?

9. Используют ли данные о среднем числе работающих, находящихся в отпусках, не рабо­тающих вследствие временной нетрудоспособности и др. при расчетах их численности?

10. Можно ли при определении числа наладчиков механизированных и автоматических по­точных линий учесть точность обработанных заго­товок?

11. Осуществляют ли расчеты числа наладчиков при проектировании цехов единичного, мелко- и среднесерийного производства?

12. Учитывают ли при расчетах числа сборщиков плотность сборки?

13. Определяют ли при расчетах численности работающих в цехе количество женщин?

14. Как Вы считаете, можно ли определить численность рабочих станочников по количеству обслуживаемых ими станков.

Заточное отделение.

Заточное отделение рекомендуется создавать с расчетом обслуживания всех цехов находящихся в производственном корпусе. Оно предусматривается для централизованной переточки режущего инструмента. Основное оборудование – заточные станки.

При точном проектировании расчет числа заточных станков ведут подобно расчету числа производственных станков при серийном производстве.

,

где С_{р. зат.}– расчетное число заточных станков данного типоразмера;

Т_зат. – трудоемкость заточки годового количества всех инструментов, затрачиваемых на станках данного типоразмера в станкочасах; Ф_с – действительный годовой фонд времени работы станка в часах.

Трудоемкость Т_зат. определяется, как сумма трудоемкостей годового количества заточек инструментов каждого типоразмера

,

где Т_зат.i – трудоемкость заточки годового количества инструментов i^го типоразмера в часах:                                           

,

где n_i – общее количество заточек для одной операции на годовую программу; t_зат.i – время одной заточки инструмента i^го типоразмера в минутах (t_зат.i     берется по нормалям).

,

где Т_{0 i} – основное время работы инструмента i^го типоразмера в минутах; D_i – количество обрабатываемых деталей в год инструментом i^го типоразмера в штуках; Т_сi – стойкость инструмента данного типа в минутах.

Средний коэффициент загрузки станков заточного отделения находится в пределах К₃ = 0, 65 ÷ 0, 8. Точный расчет, как правило, не производится из-за сложности расчета.

При укрупненном расчете число заточных станков общего назначения определяется в процентах от количества металлорежущих станков, обслуживаемых заточным отделением. Из этого количества предварительно вычитаются шлифовальные и полировальные станки, а также станки, обслуживаемые специальным заточным оборудованием. Для цехов массового и крупносерийного производств с числом обслуживаемых станков до 200 – 4%, свыше 200 – 3 %; для цехов среднесерийного, мелкосерийного и единичного производств и всех вспомогательных цехов соответственно 3 и 2 %. Число специализированных заточных станков определяется по нормам табл. 2.12.

При значительных количествах многошпиндельных или агрегатных станков число заточных станков рассчитывается исходя из приведенного их количества:

С_пр. = С_об + Ш_Та ·К₁ + Ш_аг · К₂,

где С_об – общее количество обслуживающих станков (без учета многошпиндельных); Ш_Та – общее количество шпинделей станков-автоматов; К₁ – коэффициент, обычно равный 0, 4; Ш_аг – общее количество шпинделей агрегатных станков; К₂ – коэффициент, обычно 0, 15.

Кроме основных станков в заточных отделениях устанавливается вспомогательное оборудование в количестве, примерно 20 % от числа основных станков этих отделений. В состав вспомогательного оборудования входят: обдирочно-шлифовальный станок; настольное точило, заточной станок для центровочных сверл и др.

Таблица 2.12

Контрольные отделения.

Контроль качества изделий, изготавливаемых на участках
механосборочного производства, может бить осуществлен непосред­ственно на рабочем месте или в специальных контрольных пунктах
(отделениях).

Контроль на рабочем месте может быть осуществлен прямо на технологическом оборудовании (внутренний) или около оборудова­ния (внешний). В поточном (массовом) производстве, особенно на финишных операциях рекомендуется осуществлять активный контроль (в процессе формообразования). При этом продолжительность цикла обработки не увеличивается. В серийном производстве активный контроль применяется редко из-за сложности переналадки средств контроля при смене изготавливаемых изделий. Внутренний контроль в автоматизированном серийном производстве монет осуществляться непосредственно на станке с помощью специальных датчиков каса­ния (щупов). Контроль размеров на станке позволяет оперативно реагировать на их изменение и уменьшает площадь участка, т.к. при этом отсутствует контрольные пункты. Но при этом увеличива­ется доля вспомогательного времени в штучном.

Применение внешнего пассивного контроля, как правило, не сказывается на продолжительности производственного цикла.

Контроль качества изделий на контрольных пунктах или в отделениях производится в следующих случаях: когда необходимо при­менять разнообразные или крупногабаритные средства контроля; когда применение на рабочих местах требующихся средств контроля не обеспечивает необходимой точности измерений; когда проверяют большое количество однообразной продукты; когда проверяют про­дукцию после последней операции перед сдачей ее в другой цех или

на склад.

В автоматизированном производстве автоматический контроль

может осуществляться на контрольно-сортировочных автоматах (в массовом производство) или контрольно-измерительных машинах (в серийном производстве).

В поточном производстве контрольные пункты целесообразно размещать в конце поточных линий, а в непоточном производстве -вдоль окон (для лучшего естественного освещения рабочих мест контролеров) по пути движения деталей в сборочный цех.

Необходимое число контрольных пунктов

Sк =

где t_К- среднее время контроля одной деталеустановки, мин;

Кд- число деталеустановок, обрабатываемых на участке за ме сяц;  

q - число деталеустановок, через которое производится контроль (если контролируется каждая деталь, то q = I); К₁ = 1, 15 и К₂ = 1, 05 - коэффициенты, учитывающие соответствен­но дополнительный контроль первой деталоустановки, об­работанной в начале смены и контроль деталеустановок в связи о заменой инструментов;

Fэ - эффективный фонд рабочего времени в месяц, ч;

Площадь одного контрольного пункта должна быть не менее 6 м².

Контрольные отделения следует размещать рядом с обслуживаемыми ими участками по ходу технологического процесса. Контроль, выполняемый в цехах, может быть летучим, промежуточным и окончательным, а также сплошным и выборочным.

Летучему контролю подвергаются детали при периодических проверках в процессе их обработки для предупреждения массового брака. Контролю подвергаются первые детали после наладки.

 Промежуточный контроль обрабатываемых деталей производится между операциями. В единичном и серийном производствах, как правило, отправляются на контрольные пункты. При поточном производстве контроль производится у станков.

 Окончательный контроль производится после полной обработки детали и, как правило, в специальном контрольном пункте.

Выборочному контролю подвергается установленный процент деталей. При поточном производстве в случае обнаружения отклонений от технических требований все последующие детали подвергаются сплошному контролю, пока не будут устранены отклонения.

Площадь для контрольных отделений и пунктов можно определить путем планировки всех рабочих мест работников контроля оборудования и инвентаря. Укрупнено площадь контрольного отделения определяют по норме 5 – 6 м² на одного работника контроля, работающего в отделении с применением коэффициента 1, 5 ÷ 1, 75 на расположение оборудования, инвентаря и проходов. Расчет числа работников ОТК был рассмотрен выше.

Площадь контрольного отделения обычно составляет 3 ÷ 5 % от площади станочного отделения.

Контрольное отделение располагается в механическом цехе по пути движения деталей в сборочный цех перед промежуточным складом.

Планировка места контролера при поточном производстве представлено на рис. 2.1. Контролер сидит за контрольным столом 1 в специально отведенном месте и принимает детали для контроля с помощью ножной педали 2. При нажатии на педаль толкатель 3 через систему рычага 4 и зубчато-реечную передачу 5 совершает поступательное движение и специальной резиновой накладкой 6 сталкивает деталь 7 с пошагового конвейера 8 на роликовый конвейер 9. Затем толкатель возвращается в крайнее положение благодаря установленным пружинам на блоке зубчатых колес 5. Деталь под действием силы тяжести скатывается по конвейеру к контрольному столу, откуда берет деталь для проведения контроля основных параметров. После

Рис.2.1. Рабочее место контролера: 1 – контрольный стол; 2 – ножная педаль; 3 – толкатель; 4 – рычаг; 5 – зубчато-реечная передача; 6 – резиновая накладка; 7 – деталь; 8 – пошаговый конвейер; 9 – роликовый конвейер.

 

 

 

Рис.2.2. Поддон

проведения измерений контролер опускает деталь на наклонный конвейер, по которому деталь попадает в тару с готовыми деталями. В качестве автоматического контрольного средства применяют контрольно-сортировочный автомат (компаратор). В этих автоматах измерительная база выполнена идентично геометрическим параметрам измеряемого изделия, и автомат настраивают по установленному эталону или образцу. Проконтролированные детали направляются в поддон (рис.2.2.), а затем увозятся на склад готовых деталей либо на сборочный конвейер.

Сбор стружки

Современные высокопроизводительные станки, оснащенные десятками режущих инструментов и работающие на высоких скоростях, дают до 100 кг стружки в час.

При выборе способа удаления и переработки стружки определя­ют ее количество как разность массы заготовок и деталей. Для об­легчения транспортирования длина стружка должна быть не более 200 мм, а диаметр спирального витка - не более 25-30 мм.

Решение по организации сбора и транспортирования стружки зависит от массы годового объема стружки, образованного на I м² цеха. Критерием оценки выбранного варианта являются минимальные приведенные затраты на годовой выпуск.

Рекомендуется при количестве стружки до 0, 3 т в год, приходя­щейся на I м² площади цеха, собирать стружку в специальные емкос­ти и доставлять к месту сбора или переработки напольным транспор­том. В ГПС для этой цели используют транспортные роботы. Этот же способ применяют, когда на участке обрабатывают заготовки аз разнородных материалов.

При количестве стружки 0, 3-0, 65 т в год на I м² площади цеха предусматривают линейные конвейеры вдоль станочных линий со спе­циальной тарой в конце конвейера в углублении на подъемник. Запол­ненная стружкой тара вывозится на накопительную площадку или учас­ток переработки. Если на I г площади цеха приходится 0, 65-1, 2 т стружки в год, рекомендуется создавать систему линейных и маги­стральных конвейеров, которые транспортируют стружку на накопительную площадку или бункерную эстакаду, расположенную за преде­лами цеха для погрузки в напольный транспорт и отправки в отделе­ние переработки.

Для крупных цехов при количестве стружки более 1, 2 т в год ва I м² площади цеха а при общем количестве более 5000 т в год экономически целесообразно создавать вомилексно-автоматизироваа-ную систему линейных и магистральных конвейеров с выдачей струж­ки в отделение переработки.

Сбор стружки производится разными способами. При сборе стружки в короба или бункера ее необходимо разделять по видам и маркам металла. Стружка, загрязненная маслом, собирается в короба с двойным дном для частичной очистки стружки и для использования масла. Сборные короба транспортируются в отделение переработки стружки с помощью авто- и электротележек и погрузчиков, электротельферов на монорельсах и мостовых кранах и др. Однако, наиболее целесообразно производить транспортирование стружки непосредственно от станков в отделение ее переработки системой транспортеров и конвейеров, расположенных под полом.

В таких транспортных системах находят применение следующие конвейеры и транспортеры: винтовые (шнековые), скребковые, ершово-штанговые, цепные, пластинчатые, ленточные, инерционные, гидравлические, пневматические.

Двухвинтовый конвейер (рис. 2.5.) состоит из желоба 1, в котором свободно вращаются в разные стороны винты 2, 10 (с правым и с левым направлением витков) от привода 4 через шарнирную муфту 3. Применение такого типа конвейера эффективно для перемещения как мелкой так и дробленой, так и винтовой стружки.

В цехе конвейеры для удаления стружки от автоматических линий и гибких производственных модулей, при наличии подвала под станками, устанавливают в подвешенном положении при креплении к плитам 7 перекрытия здания. Где в плитах выполнены отверстия 8 для прохода стружки. Стружка транспортируется одновинтовыми конвейерами 5 от станков 6 на конвейер 11. Съемные коробки 9 закрывают отверстие в плите.

В качестве цеховой системы удаления стружки может быть выбрана система изображенная на рис.2.6.

Данная система включает два продольных двухвинтовых конвейера, смонтированных в каналах пола. На эти конвейеры с помощью одновинтовых конвейеров, находящихся в станинах станков, поступает стружка. Стружка с конвейеров поступает на поперечный двухвинтовой конвейер и далее перемещается четырех винтовым конвейером, работающем от привода, в автомобиль. Конвейеры работают непрерывно (в режиме станков), а конвейер 6 периодически, по мере накопления стружки.

Скребковые транспортеры нашли широкое применение для удаления сыпучей стружки от станков и автоматических линий. Эти транспортеры удаляют за пределы автоматических линий и цехов стружку на расстояние до 100 м. Скребковые транспортеры на таких заводах, как ЗИЛ, МЗМА используются в качестве линейных и магистральных. Производительность их зависит от ширины лотка и высоты скребков, скорости их движения и составляет до 3000 кг/ч. Металлоемкость 1 пог. м около 40 кг.

Имеется большое количество конструкций скребковых транспортеров и для каждого конкретного случая. Транспортер проектируется на необходимую производительность. Скорость перемещения стружки достигает 3 м/мим. Транспортеры надежны при транспортировке мелкой стружки, но при попадании в них посторонних предметов могут выходить из строя. Этот тип транспортера может перемещать стружку горизонтально и вертикально. При вертикальном подъ-

еме стружки скребки выполняются в виде ковшей. Вертикальные скребковые транспортеры обычно имеют небольшую длину до 5 м и предназначаются для подъема стружки в брикетировочные прессы или для подачи стружки от одного транспортера в другой, когда они нахо­дятся на разных уровнях. Сброс стружки со скребкового транспортера производится в его конце или в любой части через окно в дне.

Транспортер конструкции СКБ-1 компонуется из следующих унифицированных узлов и деталей: привода, натяжного механизма,

кожухов, цепей с приваренными скребками, направляющих планок и роликов, поддерживающих цепи и скребки. Транспортер представляет собой желоб, выполненный из листовой стали толщиной 4-5 мм, который укладывается в бетонированную канаву, расположенную между двумя рядами станков или под станками автоматических линий. По бокам желоба внутри приварены верхние  и нижние  уголки, по которым катятся ролики закрепленные на осях  звеньев пластинчатой цепи. Звенья соединенные между собой пальцами, образуют замкнутую цепь, которая натянута на две звездочки, смонтированные на валах, расположенных в концах желоба. Через 1-2 м между тяговыми элементами закреплены скребки. Нижние скребки двигаясь по дну желоба, увлекают за собой всю стружку в яму. В местах загрузки стружки, выполненных в виде бункеров, для предохранения от попадания в транспортер различных деталей на желоб устанавливают решетки. Для вращения ведущего вала с двумя звездочками применяется электродвигатель мощностью 1-1, 7 кВт с редуктором, понижающим обороты с 1500 до 10-35 в минуту. Электродвигатель привода транспортера в автоматических линиях имеет блокировку, выключающую его при отключении или выходе из строя автоматической линии. Скребковые транспортеры включаются и работу по мере накопления стружки в люках. Чтобы не перегружать транспортеры, рекомендуется включать их в работу в течение смены несколько раз. Производительность транспортеров СКБ-1 равна до 0, 4 т/ч; максимальная длина до 35 м. Для изменения скорости движения скребков в редукторе предусмотрена замена шестерен.

Недостатком цепных скребковых транспортеров является их конструктивная сложность (привод вращения звездочек), а также недостаточная долговечность, связанная с постепенным вытягиванием цепи. Все это заставляет искать другие принципиальные решения привода скребков, которые имели бы более простой привод. Однако при этом необходимо при возврате скребков приподнимать их, чтобы получить перемещение массы стружки только в одну сторону. По такому принципу работают скребково-штанговые транспортеры, которые также предназначены в основном для перемещения чугунной стружки.

Желоб в этой конструкции делается сварным или из швеллера, который укладывается на полу цеха или в канаве и сверху закрывается плитами. В местах ссыпания стружки укладываются решетки для предохранения от попадания в желоб крупных деталей и отходов. В середине желоба по всей его длине укла­дывается штанга  с шарнирными скребками, которые при движении в сторону выброса стружки занимают вертикальное положение, упираясь в упоры, закрепленные на штанге, к тем самым продвигают стружку на 500—700 мм вперед по желобу, а когда штанга возвращается обратно, скребки отклоняются на шарнирах и свободно скользят по стружке. В качество привода используются специальные гидроприводы , приводимые в действие насосом. При больших длинах транспортера обычно устанавливают два гидропривода: один перемещает штангу на 1700 мм вместе со скребками в одну сторону, а другой возвращает ее в исходное положение. Производительность таких транспортеров составляет около 2 т/ч. При нормальной эксплуатации транспортеры работают удовлетворительно. Для транспортеров небольших длин (до 60 м ) используется электродвигатель с редуктором и кулисой, которая сообщает штанге возвратно-поступательное движение.

Транспортеры, построенные по описанной схеме, проектируются и строятся многими организациями и действуют на многих предприятиях. В них в большинстве случаев используется гидравлический привод с величиной хода штанги до 400 мм.

Широкое распространение штанговых транспортеров с шарнирными скребками не означает, однако, что данная схема является оптимальной. Ос­новным недостатком этих транспортеров является наличие шарниров, которые могут заклиниваться при загрязнении и засорении мелкой стружкой, пылью и грязью. Это приводит или к холостым ходам, когда скребки заклиниваются в приподнятом состоянии, либо к перемещению стружки вперед-назад. Поэтому задачей являются поиски более надежных схем скребковых транспортеров, которые обеспечивали бы одностороннее перемещение стружки и не имели бы слабых звеньев

Одним из возможных вариантов решения такой задачи является штанговый транспортер, изготовленный и испытанный станочной лабораторией станкостроительного завода им. С. Орджоникидзе.

В качестве желоба был использован швеллер № 30 длиной 12 м. Внутри желоба перемещается штанга-труба  с приваренными к ней стальными скребками  высотой 30 мм. Через каждые 3 м к штанге приварены оси  с роликами, которыми она опирается на полки швеллера. Гидропривод шарнирно соединен со штангой, перемещая ее на 500 мм с небольшой скоростью. При движении штанги обратно ролики наезжают на шарнирные опоры , вследствие чего штанга со скребками поднимается вверх и проходит над стружкой на расстоянии 400 мм. Упор под действием веса штанги и пружин перекидывается в противоположную сторону, и штанга с роликом съезжает с него Освободившийся упор в силу разности плеч под действием собственного веса занимает первоначальное положение. В это время скребки ложатся на стружку по всей длине швеллера и продвигают ее на 400 мм вперед.

При прямом ходе ролик проходит под упором, и скребки перемешают стружку. В качестве привода может быть использован гидропривод или электропривод, а также редуктор с кулисой, позволяющий осуществлять перемещение штанги с сыпучей стружкой назад и вперед со скоростью до 2 м/мин. Производительность таких транспортеров может быть до 2000 кг/ч.

Стружка на конвейер поступает вместе с СОЖ. Последняя стекает по желобу через сетку в шахту, откуда по трубе отводится в централизованную циркуляционную цеховую систему подачи СОЖ к станкам (если данная система будет предусмотрена).

К конвейеру от станков стружка поступает по наклонному желобу (возможно с вибрацией).

За пределы участка стружка будет вывозиться один раз в смену с помощью автопогрузчика, а во время смены складироваться в специально отведенном месте (см. чертеж плана участка).

При прямом ходе ролик проходит под упором, и скребки перемешают стружку. В качестве привода может быть использован гидропривод или электропривод, а также редуктор с кулисой, позволяющий осуществлять перемещение штанги с сыпучей стружкой назад и вперед со скоростью до 2 м/мин. Производительность таких транспортеров может быть до 2000 кг/ч.

Складские системы

Склада выполняют роль регулятора производственного процес­са. Любой процесс производства начинается и заканчивается на складах.

Для обеспечения нормальной работы механических и сбороч­ных цехов в их состав в общем случае, предусматривают целый комплекс складов. Сюда относятся склады металла и заготовок, межоперационные склады, склады деталей, узлов и комплектующих изделий, склады готовых изделий, кладовые технологической оснаст­ки (рис.2.7).

В поточно-массовом производстве, где работа производствен­ного оборудования подчинена единому такту выпуска, необходи­мость в межоперационных складах отпадает. При этом детали на участке перемещаются по принципу «станок-станок».

В серийном производстве, где детали обрабатываются партия­ми, время обработка изделий на разных операциях может отличатся значительно, а сборку изделий можно начинать только после изготовления всех деталей, необходимо иметь достаточно мощные межоперационные и комплектовочные склады. В этом случае перемещение деталей по участку осуществляется по принципу «станок-склад-станок». Характерным для серийного производства являются большая длительность складирования изделий: 70-90 % от всего цикла произ­водства.

По организационной структуре различают централизованную, децентрализованную и комбинированную складские системы. При централизованной системе создается один склад или блок складов, размещенных в одном месте, при децентрализованной - несколько складов и накопителей. Наиболее гибкой, получившей наибольшее распространение, является комбинированная система, когда наряду с центральным складом применяются дополнительные межучастковые склады (в цехах) или локальные накопители (на участках).

По функциональному назначению склады механосборочного про­изводства можно разделить на склады металла, заготовок, межоперационные склады или накопители, склады готовых деталей, комплек­тующих изделий, склады технологической оснастки и склада гото­вой продукции.

Склады металла устраиваются при механическом цехе с большим объемом производства, при небольшом объеме производства целесообразно организовывать единый заводской склад металла.

 

Прутковый материал хранится на складах в стеллажах, которые должны быть расположены параллельно автомобильного или железнодорожного пути, чтобы исключить необходимость разворачивания металла. Хранение металла должно быть раздельно по маркам.

Склады заготовок должны, как правило, размещаться при соответствующих заготовительных цехах. Если заготовки поступают со стороны, то склады устраиваются при механических цехах и размещаются в начале технологических потоков.

Межоперационные склады устраиваются только в не поточном производстве. В поточном производстве необходимый для обеспечения нормальной работы линии межоперационный запас деталей-полуфабрикатов хранится непосредственно у станка.

Склад готовых деталей располагают в конце участков или линий механической обработки, за контрольным отделением, по пути движения деталей на сборку. При поточном производстве детали поступают на конвейер подающий их к месту сборки либо.

Величину площади складов определяют исходя из необходимости хранения определенного количества запаса металла, заготовок, полуфабрикатов или деталей. При расчете пользуются формулой

,

где S – площадь склада, м²; A – нормальное время хранения грузов в днях; Q – масса металла, заготовок или деталей, обрабатываемых в цехе в течение года, т; q – допустимая средняя грузонапряженность площади склада, т/м²; K – коэффициент использования площади склада, учитывая проходы и проезды; M – количество рабочих дней в году.

Для более точных расчетов, когда известны число и габаритные размеры складируемых материалов, площадь складов определяется

путем планировки материалов, крупных заготовок, стеллажей и тары. Существуют типовые нормы для расчета цеховых складов.

По виду складирования склады делят на штабельные, стеллажные и конвейерные.

В общем случае склад состоит из следующих основных отделе­ний (ЗОН).

- зоны хранения грузов;

 

Таблица 2.14.

По ГОСТ 14757-81

Стеллаж	Длинна ячейки (размер вдоль стеллажей), мм	Ширина ячейки (размер в глубину стеллажей), м	Высота стеллажей, мм	Нагрузка на ячейку Р, тс
каркасный	450, 950, 1320 1800, 2650	450, 670, 800, 850, 900, 1120, 1250, 1700	1, 8; 2, 4; 3, 0; 3, 6; 4, 2; 5, 1; 5, 7; 6, 3; 6, 9; 7, 8; 8, 4; 9, 3; 9, 9; 10, 5; 12, 3; 14, 4; 16, 2	50, 100, 250, 500, 1000, 2000
бесполочный	450, 710, 950, 1320, 1800	450, 670, 850, 900, 1120, 1250

 

Таблица 2.15

Габаритные размеры тары

Ширина спутника	400	500	630	800
Длина спутника	500, 630, 800	500, 630, 800, 1000	630, 800, 1000	800, 1000

- отделения установки и съема заготовок, полуфабрикатов и готовых изделий в тару, на спутники и т.п.;

- отделения сборки, разборки, очистки и мойки укиверсально-
сборной оснастки (оснастки для крепления изделий на спут­никах, кассетирующих устройствах и т.п.).

Таблица 2.17

Характеристика тары

Грузоподьемность Тары, кг	Габаритные размеры тары, м			Материал тары
	длина	ширина	высота
до 0, 5	0, 15	0, 10	0, 063	пластмасса
до 0, 5	0, 20	0, 15	0, 10
до 10	0, 30	0, 20	0, 12
до 25	0, 40	0, 30	0, 16
до 50	0, 60	0, 40	0, 20
до 100	0, 60	0, 40	0, 30	сталь
до 250	0, 60	0, 40	0, 38

 

При выборе структуры складской системы необходимо учитывать величину и направление основных грузопотоков, нормативный запас грузов организационную форму производства, тип и функциональные возможности транспортной система и др. Склады для проката и штучных заготовок (резанного проката, литья, сварных конструкций) организуют при механических цехах единичного и серийного производства. Их располагают в начале пролетов механического цеха, либо в специальном пролете, перпендикулярном к станочным пролетам. В массовом производстве склады заготовок обычно предусматривают при заготовительных цехах.

Листовой материал размещают на специально выделенных пло­щадках, оборудованных кран-балками или мостовыми кранами со специальными захватными устройствами.

Для размещения металлопроката используют различные стеллажи, обслуживаемые мостовыми, козловыми кранами или кранами-штабелерами.

Штучные заготовки хранятся в таре, которая складируется штабелем в несколько ярусов. Применение унифицированной торы важно для того, чтобы исключить перекладывание заготовок при транспортировании их с других заводов в порядке кооперации, а также при межкорпусном транспортировании.

Укладку поддонов в штабель, осуществляют напольными электро­погрузчиками. При этой ширина проезда между рядами стеллажей составляет 2310 - 3230 мм, а высота складирования - до 5600 мм.

В зависимости от типа и размеров деталей и потребной вместимости одного поддона или кассеты, размеры тары в плане выбирают из стандартного ряда: 150x200; 200x300; 300x400; 400x600; 600х800; 800x800; 800x1200; 1000x1200; 1600x1000; 1600x1200 мм.

Для средних и крупных цехов, особенно при большой номенкла­туре заготовок, более целесообразно хранение заготовок в таре на стеллажах. Стеллажи имеют следующие преимущества по сравнению со штабельной формой складирования: более полное использование объе­ма склада за счет увеличения высоты складирования; строгое фиксирование грузов в зоне хранения, что обеспечивает порядок и ор­ганизацию на складе, облегчает учет грузов и дает возможность автоматизировать хранилище; возможность взятия груза из любого яруса по высоте.

Наибольшее распространение получили бесполочные и каркасные клеточные стеллажи. Основные параметры клеточных стел­лажей приведены в табл.8.

В качестве межоперационных складов, особенно в уоловиях ав­томатизированного производства в основном применяются стеллажные склады, оборудованные устройствами стыковки с транспортными сред­ствами и обслуживаемые автоматическими кранами-штабелера-ми. Основные технические характеристики некоторых автома­тических складов приведены в табл.4.2.

Заготовки и детали сложной формы на автоматизированных участ­ках перемещаются между технологическим оборудованием и храняться в складе, как правило, на приспособлениях -спутниках.

Конвейерные склады (накопители} применяются в тех случа­ях, когда в качестве основного транспортного сродства используются конвейеры. Наибольшее распространение получила подвесные и роликовые конвейерные склады.

При размещении межоперационного склада необходимо стремить­ся располагать его как можно ближе к технологическому оборудо­ванию. При этой сокращаются транспортные потоки.

При небольшом грузопотоке на участке (до 3 тыс. т/год) целе­сообразна тупиковая планировочная схема склада, когда одна при­емо-сдаточная секция обслуживает входной и выходной потоки гру­зов. При больших грузопотоках ( > 3-4 тис. т/год) рекомендуется сквозная планировочная схема склада, когда входной и выходной потоки грузов располагаются с разных сторон склада.

Для выполнения погрузочно-разгрузочных работ (разгрузки при­бывающих грузов; передачи грузов в зону действия кранов-штабелеров; выдачи грузов на внутренний транспорт; укладки изделий в тару, на приспособления-спутники и т.п.) склады оснащаются раз­личными вспомогательными перегрузочными устройствами. К таким устройствам относятся:

- столы и накопители, встроенные в конструкции стеллажей;

- столы точного позиционирования (с фиксирующими устройствами для точной установки тары и кассет);

- столы подъемные и поворотные;

- конвейеры;

- перегрузочные роботы и манипуляторы;

- толкатели и подъемники;

др.

ПЛАНИРОВКА ОБОРУДОВАНИЯ В ЦЕХЕ

Основным принципом при составлении плана расположения оборудования в цехе является обеспечение прямоточности движения деталей в процессе их обработки в соответствии с технологическим процессом, а также установление оптимальных расстояний между оборудованием или между оборудованием и колоннами или стенами.

Металлорежущие станки участков или линий могут быть расположены одним из двух способов: по типам оборудования или по ходу технологического процесса, т.е. в порядке выполнения операций.

По типам оборудования станки располагаются только в небольших цехах единичного и мелкосерийного производства при малых массах и габаритах обрабатываемых деталей, а также для обработки отдельных деталей в серийном производстве. В этих случаях создаются участки однородных станков: токарные, сверлильные, фрезерные, шлифовальные и т.д. Подобные участки должны располагаться в цехе в соответствии с последовательностью обработки большинства типовых деталей.

По ходу технологического процесса располагают станки в цехах массового и серийного производства; наиболее совершенная планировка станков получается в автоматических и непрерывно-поточных линиях.

В переменно-поточных и групповых линиях станки располагают в порядке выполнения операций по отношению ко всем деталям с тем, чтобы не было возвратных движений.

 

 

При размещении станков руководствуются следующими правилами и приемами:

1.Участки, занятые станками, должны быть, по возможности, наиболее короткими. В машиностроении длина участков составляет 40 –80 м. Зоны заготовок и готовых деталей включаются в длину участка.

1.Технологические линии на участках могут располагаться как вдоль пролетов, так и поперек их.

2.Станки вдоль участка могут быть расположены в два, три и более рядов. При расположении станков в два ряда между ними остается проход для транспорта. При трехрядном расположении станков может быть два (а) или один (б) проход. В последнем случае продольный проход образуется между одинарным и сдвоенным рядами станков. Для прохода к станкам сдвоенного ряда между станками оставляют поперечные проходы. При расположении станков в четыре ряда вдоль участка устраивают два похода (в).

3. Станки могут располагаться по отношению к проезду вдоль, поперек (г) и под углом (д, е).

4. Станки для прутковой работы могут быть расположены в шахматном порядке (ж), причем в этом случае необходимо обеспечить возможность подхода к ним с двух сторон.

5. Станки по отношению друг к другу могут располагаться фронтом, " в затылок" и тыльными сторонами.

6. Крупные станки не должны устанавливаться у окон, так как это приводит к затемнению цеха.

7. В поточных линиях станки также могут устанавливаться в один (1) или в два (2) ряда. В последнем случае деталь в процессе обработки переходит с одного ряда на другой. Поточная линия может быть и с двумя параллельными потоками деталей. Станки в поточных линиях с применением рольгангов или других конвейеров могут устанавливаться относительно них параллельно и перпендикулярно; они могут быть и встроены в линию рольганга или конвейера (4).

 

5. Расстояние между станками или между станками и элементами зданий для различных вариантов расположения оборудования, а также ширина проездов в зависимости от различных видов транспорта регламентируется нормами технологического проектирования.

6. Расстояние между станками или между станками и элементами зданий для различных вариантов расположения оборудования, а также ширина проездов в зависимости от различных видов транспорта регламентируется нормами технологического проектирования.

При определении расстояний между станками, от станков до стен и колонн здания (табл. 2.19) нужно учитывать следующее:

1. Расстояния берутся от наружных габаритных размеров станков, включающих крайние положения движущихся частей, открывающихся дверок и постоянных ограждений станков.

2. Для тяжелых и уникальных станков (свыше 16000× 6000) необходимые расстояния устанавливаются применительно к каждому конкретному случаю.

3. Для особо мелких станков с длиной по фронту до 800 мм а = 100 мм.

4. При поперечном размещении станков в количестве больше двух (по фронту) расстояния между станками в и г превращаются в проезды.

5.  При установке станков на индивидуальные фундаменты расстояния станков от колонн, стен и между станками принимаются с учетом конфигурации и глубины фундаментов.

Таблица 2.19

Нормы расстояний между станками.

Расстояния			Нормы расстояний между станками для их размеров, мм
			до 1800× 800	до 4000× 2000	до 8000× 4000
Между станками по фронту а			700	900	1500
Между тыльными сторонами станков б			700	800	1200
Между станками при поперечном расположении к проезду	При расположении станков в " затылок" в		1300	1500	2000
	При расположении станков фронтом друг к другу и обслуживании одним рабочим	одного станка  г	2000	2500	3000
		двух станков д	1300	1500
От стен или колонн здания до:	Тыльной или боковой стороны станка е		700	800	900
	Фронта станка ж		1300	1500	2000

6. Нормы расстояний не учитывают каналов для транспортировки стружки, промышленных проводок, площадок для хранения крупных и тяжелых деталей и устройства для транспортировки, которые следует учитывать в каждом конкретном случае.

7. В зависимости от условий планировки, монтажа и демонтажа станков нормы расстояний могут быть, при соответствующем обосновании, увеличены.

При выборе ширины проездов между рядами станков необходимо иметь в виду следующее:

1. Расстояния берутся от наружных габаритов станков, включающих крайние положения движущихся частей, открывающихся дверок и постоянных ограждений станков.

2. Под размером транспортируемых деталей или тары с деталями следует понимать размер в направлении, перпендикулярном проезду.

3. Ширина проездов при транспортировке электропогрузчиками должна быть с учетом возможности их поворота на 90°.

4. При размерах транспортируемых деталей свыше 3 метров ширина проездов и расстояния между рядами станков назначается индивидуально для каждого конкретного случая.

5. При особой необходимости и при соответствующем обосновании нормы могут быть увеличены для возможности транспортировки более крупных станков при ремонте или замене их новыми.

6. При расположении станков у стен, сборку которых невозможно производить с проезда механизированными средствами, необходимо вдоль стены предусмотреть проезд шириной 3 м.

7. Рекомендуется применять одностороннее движение в проездах; двухстороннее движение допускается только при обосновании его необходимости.

 

 

Таблица 2.20

ОРГАНИЗАЦИЯ И ПЛАНИТОВКА РАБОЧИХ МЕСТ

Рабочее место – это первичное звено производства, от качества работы которого зависят результаты деятельности всего завода. Улучшение оснащенности, рациональная планировка, хорошо налаженное обслуживание рабочих мест и другие подобные мероприятия являются важными факторами повышения производительности труда и снижения утомляемости рабочего.

Основной задачей проектирования организации рабочего места является создание такой конструкции организационной оснастки и такого расположения оборудования, заготовок, готовых деталей и оснастки, при которых отсутствуют лишние и нерациональные движения и приемы (повороты, нагибания, приседания и другие), максимально сокращаются расстояния перемещения рабочего.

В условиях единичного производства выполнение на рабочем месте большого числа разнообразных операций требует наличия всевозможных инструментов, приспособлений, а отсюда и соответствующего инвентаря для его применения и расположения.

При переходе к серийному производству и специализации производственных участков число операций, выполняемых на рабочем месте, сокращается, начинает применяться специализированный инструмент и приспособления и, соответственно, меняется планировка и оснащение рабочего места.

Наиболее значительные изменения в организации рабочих мест происходят под влиянием механизации автоматизации производства. Так на рабочих местах автоматических и непрерывно-поточных линий никаких видов специального стационарного инвентаря, как правило, не предусматривается.

На рисунке 2.11приведены примеры планировки рабочих мест токаря, фрезеровщика и шлифовальщика с размещением необходимого инвентаря.

Инструментальная тумбочка 3 предназначена для двухсменной работы и имеет два отделения для сменщиков. В каждом отделении хранятся инструменты постоянного пользования и средства для ухода за оборудованием. Тумбочка снабжена планшетом для хранения чертежей. Приемный стол 1 предназначен для размещения заготовок, а также может быть использован для раскладки на нем непосредственно применяемого инструмента.

Нижняя полка станка используется для хранения принадлежностей к станку.

Стеллаж для приспособлений 5 с выдвижной платформой предназначен для хранения приспособлений на рабочем месте.

 

Рис. 2.11. Планировка типовых рабочих мест станочников

Рекомендации по выбору состава транспортных

Устройств

Транспортные средства делятся на основные и вспомогательные. К основным транспортным средствам относятся конвейеры, транспортные роботы, монорельсовые дороги и др. транспортные устрой­ства. К вспомогательным транспортным средствам относятся ориентаторы, адресователи, толкатели, сбрасыватели, подъемные и пово­ротные столы, подъемники, тара, и т.п. Классификация транспортных устройств приведена на рис.2.13, а их характеристики в табл.2.22.

При выборе транспортных средств необходимо учитывать, что для сокращения транспортных операций по дополнительному переориентированию грузов, необходимо стремиться к созданию единой транспортно-накопительной системы. Такая система механосбороч­ного производства включает склады, транспорт, накопителя на ра­бочих местах (позициях) и различные механизированные ила авто­матизированные перегрузочные устройства. При этом исключается ручная перекладка грузов. Чем выше уровень автоматизации тран­спортных операций, тем ниже эксплуатационные затраты, поскольку основные эксплуатационные затраты приходятся на заработную пла­ту транспортных рабочих. Для автоматизации транспортных опера­ций, связанных с перегрузкой изделие или со стыковкой техноло­гического оборудования с транспортной системой, рекомендуется использовать промышленные роботы и автоматические стыкующие устройства.

Существенная эффективность работы транспортной системы мо­жет быть достигнута благодаря пакетизации грузов - применения укрупненные грузовых мест в виде тары, поддонов, использования кассет, палет и контейнеров. Это способствует созданию беспере­валочного метода транспортировки, когда изделия транспортируются в одной и той же таре сквозного обращения - от рабочего мес­та к рабочему месту, от участка к участку, от склада к складу и.т.п.

Сокращению трудоемкости и повышению эффективности транспор­тирования способствует применение однотипных автоматизированных транспортных средств на производственных участках и.между ними. Однотипными транспортными средствами проще управлять и проще их обслуживать.

 

 

Таблица 2.22

Конвейеры

Конвейеры являются весьма распространенным транспортным средством как для мажоперационного так и для межучасткового транспортирования грузов. Современные конвейеры могут работать как в ручном, так и в автоматическом (под управлением ЭВМ) ре­жимах. Они могут оснащаться датчиками контроля движения, подсчета продукции, расстояния, а также системами технического зрения для идентификации грузов.

Для перегрузки изделий с конвейера на рабочие места и обратно могут использоваться различные автоматические перегрузочные уст­ройства (ПР, манипуляторы), а также подъемные механизмы типа пнев-мо- или электроталей.

К основным недостаткам конвейеров можно отнести то, что они занимают много производственной площади, ограничивают доступ в станкам (это относится к напольным конвейерам) и обладают малой гибкостью. При остановке конвейера простаивает весь участок. В то же время конвейеры имеют сравнительно невысокую стоимость я могут использоваться в качестве межоперационного накопителя.

РОЛИКОВЫЕ КОНВЕЙЕРЫ. Роликовые конвейеры получили наибольшее распространение по сравнению с конвейерами других типов. Они при­меняются при любом типе производств, достаточно дешевы, надежны, допускают пробуксовывание грузов и могут использоваться в качест­ве накопителей.

Роликовые конвейеры могут образовывать довольно разветвлен­ную трассу с ответвлениями, подъемными секциями для образования проходов, подъемными столами и др.

Детали, имеющие удобные для транспортирования плоскости, мо­гут перемещаться по роликовому конвейеру непосредственно без та­ры. Для деталей типа тел вращения, кронштейнов, рычагов и т.п. используют поддоны, кассеты, паллеты и другую тару. Могут исполь­зоваться приспособления спутники. Тара может возвращаться назад по нижней ветви контейнера, имеющей принудительное вращение.

ЛЕНТОЧНЫЕ И ПЛАСТИНЧАТЫЕ КОНВЕЙЕРЫ. Ленточные конвейеры ис­пользуют для транспортировки, в основном, деталей легких и сред­ней массы. Конвейеры имеют только плоскую форму рабочей ветви, мощность и скорость их привода небольшие.

В качестве эстакадного транспорта могут использоваться плас­тинчатые конвейеры. В частности, их применяют для транспортиро­вания валов различной длины в поточном и непоточном производствах. В непоточном производстве конвейер может играть роль накопителя. Валы могут транспортироваться не только в горизонтальном направ­лении, но и под углом до 30 °.

ГРУЗОВЕДУЩИЕ КОНВЕЙЕРЫ. Эти конвейеры обеспечивают транспор­тировку безрельсовых тележек или тележек, движущихся по направ­ляющим путям, с помощью тяговой цепи, расположенной обычно в траншее пола. Тяговый орган не связан постоянно с тележкой, поэтому конвейер позволяет транспортировать изделия, имеющие различные такты выпуска. Грузоведущие конвейеры чаще применяются для организации сборочных работ. Конвейер может иметь развет­вленную трассу со стрелочными переводами, может оснащаться системой адресования.

ШАГОВЫЕ КОНВЕЙЕРЫ. Шаговые конвейера применяются, в основном в жестких синхронных автоматических линиях. Они перемещают грузы на всех рабочих позициях одновременно на один шаг. Их основным недостатком является прямолинейность трассы, в ка­честве элементов, перемещающих детали, применяются собачки или поворотные штанги со штырями. Применяются также грейферные и толкающие шаговые транспортеры. Если детали обрабатываются на приспособлениях-спутниках то необходимо устанавливать дополни­тельный транспортер возвратного перемещения спутников, а также связывающие основной и дополнительный транспортеры устройства, расположенные в начале и конце линии.

В нестоящее время находят применение и шаговые конвейеры на воздушной подушке для оборки изделий массой до 5 т. Эти кон­вейеры используют при такте выпуска изделий 20-120 мин. Конвей­еры на воздушной подушке позволяют производить сборку изделий, технологический процесс изготовления которых синхронизирован не полностью.

ПОДВЕСНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ. Подвесные конвейеры по сравнению с напольными и эстакадными позволяют в значительной степени экономить производственные площади. Они могут быть приводными и не­приводными. Неприводные конвейеры со свободным перемещением подвесок вручную применяются при большой разнице штучного вре­мени обработки деталей на разных станках (от 2 до10 мин ). Под­весные конвейеры могут использоваться как для передачи грузов на большие расстояния, так и на небольших участках поточных линий в сочетании с другими транспортными средствами (рольгангами, скатами, склизами и т.п.). Участок с конвейерами локаль­ного действия показан на рис.2.14.

Подвесные конвейеры могут иметь разветвленную трассу со стрелочными переводами и отводами. Одно из преимуществ подвес­ного транспорте - возможность организации подвесных складов. Правда, устройство таких складов дорого, поэтому их рекомендуе­мая емкость 200 - 500 мест.

При транспортировке грузов массой до 500 кг при годовом грузопотоке свыше 25 тыс.т подвесные конвейеры могут оснащаться системами адресования. Системы адресования обеспечивают ди­станционное автоматическое адресование грузов между любыми пун­ктами; бесперегрузочную передачу грузов между конвейерами и между приводными и неприводными участками о помощью стрелочных переводов; механизацию погрузочно-разгрузочных работ с помощью опускных секций; складирование грузов на подвесных складах, на переводных отводах у рабочих мест, на участках трассы. Система адресования позволяет автоматические операции по съему и навес­ке грузов производить выборочно.

Подвесные конвейеры делятся на грузонесущие и толкающие. Грузонесущие конвейеры служат для непрерывного транс-портирования грузов по замкнутому контуру сложной, в большинстве случаев пространственной трассы. Конвейер состоит из ходовых путей, тяговых цепей и кареток, к которым прикрепляются грузовые подвески. Грузовые подвески обычно выполняются в виде этажероч-ных полок, на которые устанавливается груз. Для автоматизации операций съема и навески деталей применяют различные устройства: сталкиватели; рычажные механизмы; специальные грузовые подвески, в том числе, с откидывающимся днищем; подъемные столы; автома­тические конвейерные перегружатели. Перегружатель выполняется в виде замкнутого участка трассы, расположенного у рабочего места или между различными путями конвейеров. Он обеспечивает автоматизацию процессов загрузки - разгрузки конвейеров при обслужи­вании рабочих мест, расположенных вдоль трассы; автоматизацию перегрузки изделий между конвейерами; организации подвесных складов в местах перегрузки. При большой частоте движения, погрузочно-разгрузочные работы могут осуществляться на ответвлени­ях трассы.

 

 

Качественное отличие толкающих конвейеров от грузонесущих заключается в отсутствии постоянной жесткой связи между приводным органом (цепью) и тележкой, транспортирующей груз. Оно достигается путем разделения трассы конвейера на два пути: тяго­вый и грузовой. Танин образом, толкающие конвейеры позволяют транспортировать изделия, имеющие различные такты выпуска и при­меняются в серийном производстве.

Пример участка с подвесным конвейерами приведен на рис.2.15.

Монорельсовый транспорт

Для межоперационного транспортирования изделий могут испо­льзоваться монорельсовые дороги, которые имеют следупцие преиму­щества перед конвейерными системами: они не требуют подачи элек­троэнергии на ходовой механизм при его неподвижном состоянии; обладают более простыми устройствами для разветвления монорель­совых путей; имеют малое количество подвижных элементов; имеют возможность движения разных тележек одной монорельсовой системы с разными скоростями. Транспортный путь может быть линейным, зам­кнутым и ветвящимся. Применение монорельсовых дорог наиболее целесообразно тогда, когда средства непрерывного транспорта за­гружаются не полностью, или когда необходима доставка грузов с горизонтальными и вертикальными перемещениями в зонах загрузки-разгрузки.

Конструкция дороги включает монорельс, который крепится в несущим частям зданий; подвижной состав (электроталй, электро­тележки) и грузоноситель (включает грузоподъемный механизм и грузозахватные устройства).

Монорельсовый транспорт может иметь ручное и автоматизиро­ванное (автоматическое) управление.

.В монорельсовых системах с ручным управлением в качестве подвижного состава используются электротали грузоподъемностью от 0, 5 до 10 т; тележки с кабиной водителя грузоподъемностью до 5 т и электротягачи для перевозни грузов с тяговым усилием до 3200 Н, и скоростью перемещения 16-125 м/мин.

 

   

Подвесные монорельсовые дорога могут оснащаться системами автоматического адресования (см. подвесные конвейеры). Наиболь­шее распространение получили децентрализованные системы управ­ления, когда каждый подвижной состав оснащается автономным бло-­ком - адресоносителем, взаимодействующим с расположенными по трассе считывателями адреса. Движение на трассе осуществляется по расписанию или по вызову с рабочих мест. Участок с монорельсовой дорогой показан на рис.2.16.

Транспортные роботы

Наиболее перспективными среди транспортных устройств, особен­но в автоматических производствах (гибкие производственные сис­темы, робототехнические комплексы), являются транспортные роботы. Они являются универсальными гибкими транспортными средствами, отличаются малогабаритностью подвижного состава, автоматическими перемещениями и загрузочно-разгрузочными работами.

НАПОЛЬНЫЕ РЕЛЬСОВЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ РОБОТЫ. По функциональным возможностям рельсовый транспортный робот наиболее близок к кон­вейерам, но его гибкость гораздо выше, и он лишен большинства не­достатков конвейера (не ограничивает доступ к станкам, обеспечи­вает возвратные грузопотоки). Транспортные роботы обладают доста­точно высокой точностью позиционирования (± 0, 5 мм). При подъез­де в рабочей позиции станка робот считывает установленные на по­лу цеха кодовые пластины и его управляющее устройство останавли­вает робот на позиции. Передача грузов (изделия на спутниках или в таре) на стол станка или приставочный накопитель осуществляется с помощью специальных перегрузочных устройств (рольганга, выдвиж­ных направляющих и т.п.). Управление осуществляется с помощью бортовой ЭВМ, получающей управляющие сигналы с центральной ЭВМ транспортно-накопительной системы. Рельсовые транспортные роботы применяются для обеспечения линейных транспортных потоков преиму­щественно тяжелых грузов.

НАПОЛЬНЫЕ БЕЗРЕЛЬСОВЫЙ ТРАНСПОРТНЫЕ РОБОТЫ. Преимущество перед всеми остальными транспортными, роботами имеют безрельсо­вые транспортные роботы (робокары). Она обладают повышенной гиб­костью и мобильностью транспортных линий – позволяют легко изменять и наращивать маршруты движения, регулировать интенсивность потока грузов за счет изменения числа действующих транспортных роботов. Они позволяют использовать транспортные пути для про­хождения других транспортных средств и обслуживающего персонала, могут транспортировать самые различные грузы: заготовки, детали, инструмент, приспособления, поддоны со стружкой и др.

Таблица 2.23

Транспортных роботов

Параметры	ТРП – 5 - 30	ТРТ – 1 - 250	ТРТ – 2 - 250
Грузоподъемность, кг	50	250	250
Габаритные размеры груза, м длина ширина высота	0, 4 0, 3 0, 25	0, 4 0, 3 0, 25	0, 60…1, 00 0, 40…0, 60 0, 35…0, 47
Скорость перемещений, м/с горизонтальных вертикальных	0, 5 0, 2	0, 5 0, 33	0, 75 0, 33
Точность позиционирования, мм	±0, 5	±0, 5	±2, 5

Таблица 2.26

Толкающих конвейеров

Масса груза, кг	Размеры тары, м		Наибольшая скорость, м/с
	длина	ширина
5	0, 10 0, 20	0, 10 0, 15	0, 58
10	0, 20 0, 30	0, 15 0, 20	0, 58
25	0, 30 0, 40	0, 20 0, 30	0, 58
50	0, 40 0, 60	0, 30 0, 40	0, 58
100	0, 60 0, 80	0, 40 0, 60	0, 58
160	0, 60 0, 80	0, 40 0, 60	0, 41
250	0, 60 0, 80	0, 40 0, 60	0, 41
500	0, 80 1, 20	0, 60 0, 80	0, 42
1000	1, 20 1, 20	0, 80 1, 00	0, 38

 

трассы. Воз­можно сочетание перечисленных способов. Наиболее современным яв­ляется способ управления робокаром с помощью центральной ЭВМ. Та­кой способ позволяет все входящие в систему транспортные средства и обслуживающего их погрузочно-разгрузочные устройства объединить в сеть с прямым управлением от центральной ЭВМ. Чаще всего преду­сматривается периодическая связь между центральном пультом и робо­каром, осуществляемая при прохождении последним специальных конт­рольных точек, где расположены датчики положения транспортного робота. Обмен информацией между центральной и бортовой ЭВМ может осуществляться с помощью радиосигналов или инфракрасного излучения.

Для автоматизации процесса перегрузки робокары оснащаются различными погрузочно-разгрузочными устройствами: промышленными роботами или манипуляторами; подъемными платформами; задвижными направляющими; секциями приводного рольганга, установленного на платформе и др.

ПОДВЕСНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ РОБОТЫ. Подвесные транспортные роботы делятся на монорельсовые и портальные.

Монорельсовые транспортные роботы строятся, в основном, на безе тельферных тележек, на которых расположен подъемник с захва­тным устройством. Робот может автоматически захватывать тару с определенных позиций, находящихся под трассой тележки, и ставить их на другие позиция согласно программе, то есть транспортный робот отличается от монорельсовых подвесных дорог с тележками автоматического адресования тем, что может манипулировать изделия­ми и выполнять простейшие элементы технологических операций: ориен­тацию; укладку; перенос и перестановку по программируемой траек­тории.

Такой транспорт обладает меньшей гибкостью, чем безрельсовый транспортный робот, поскольку возможности его перемещения ограни­чены ориентацией жесткой подвесной трассы. Но он имеет преиму­щество перед рельсовыми транспортными роботами, поскольку почти не требуют дополнительных производственных площадей;

Таблица 2.27

Краны

Для межоперационного транспортирования изделий краны при­меняются редко. Это объясняется тем, что требуется отдельный штат крановщиков; при необходимости одновременной установки из­делий на несколько единиц оборудования приходится затрачивать дополнительное время на ожидание высвобождения крана. Кроме того, применение кранового транспорта требует увеличения высоты про­изводственных корпусов, удорожает строительные конструкции. По­этому краны следует устанавливать для перемещения тяжелых и крупногабаритных изделий, когда невозможно использовать бескрановые средства. Кроме того, краны устанавливают для обеспе­чения планировочной гибкости производства.

Консольные поворотные краны используют для обслуживания 1-2 рабочих мест. Они устанавливаются на колонне или крепятся к стене.

Подвесные краны имеют преимущество перед мостовыми во вре­мени установки изделия на станок (оно меньше в 5-10 раз). Под­весные однобалочные краны грузоподъемностью до 5 т, устанавли­вают в корпусах с пролетом до 30 м.

Для монтажа и демонтажа металлорежущего оборудования, а также для выполнения подъемно-транспортных работ по перемещению заготовок, готовых деталей и сборочных единиц, перемещению и погрузке поддонов со стружкой может быть использован двухбалочный мостовой кран (рис. 2.18).

Подвесные двухбалочные кра­ны грузоподъемностью > 5 т устанавливаются в специально проек­тируемых пролетах зданий шириной до ≥ 36 м.

 

Двухбалочный мостовой кран представляет собой балочный или ферменный мост 10, опирающийся на поперечные концевые балки 3, в которых закреплены ходовые колеса 2, приводимые во вращение механизмом 12 передвижения крана. Мост перемещается по подкрановым путям 1 (вдоль цеха), уложенным на подкрановые балки, опирающиеся на колонны здания. По мосту передвигается тележка 7, на которой установлены механизмы главного 6 и вспомогательного 5 подъема, механизм передвижения тележки 11 и токоподвод 4 к тележке. Аппаратура управления размещается в кабине 13. Питание крана электроэнергией осуществляется через главные троллеи 8, расположенные вдоль подкрановой балки. Для обслуживания их на мосту крана имеется площадка 9.Для перемещения лотков с заготовками из заготовительного цеха и для перевозки готовой продукцией, используют электрические тележки (рис.2.19) с подъемной платформой. Платформа тележки подходит под лоток и принимает на себя груз. Грузоподъемный кран, установленный на электрической тележке, дает возможность легко ставить лотки с заготовками на требуемую высоту.

ПРОЕКТА МЕХАНИЧЕСКОГО ЦЕХА

Основными данными, определяющими объем выпуска продукции, производственную мощность и другие объективные характеристики проекта механического цеха, являются следующие:

- годовой выпуск изделий, включая и запасные части, по цеховой себестоимости;

- годовой выпуск комплектов деталей, сборочных единиц, машин в штуках;

- общая и производственная площадь цеха;

- количество производственного оборудования, в том числе металлорежущих станков;

- количество работающих, в том числе: производственных рабочих, вспомогательных рабочих, ИТР, служащих, МОП;

- мощность производственного и подъемно-транспортного оборудования;

 

- трудоемкость механической обработки, выполняемой в цехе, по изделиям представителям (в станкочасах ив человеко-часах);

- основные средства цеха, в том числе стоимость: зданий и сооружений, оборудования, инструментов и приспособлений, производственного и хозяйственного инвентаря;

- годовой фонд заработной платы всех работающих и, отдельно, производственных рабочих.

Качество проекта определяется следующими относительными технико-экономическими показателями, позволяющими сравнивать различные проекты между собой:

- выпуск продукции на одного работающего, на одного рабочего, на одну единицу производственного оборудования, на один м² производственной или общей площади в одну смену и на 1 руб. основных средств;

- стоимость основных производственных фондов на 1 руб. стоимости выпускаемой продукции;

- общая и производственная площадь на единицу производственного оборудования в м²;

- средний коэффициент загрузки оборудования в процентах;

- коэффициент сменности;

- средняя мощность одного станка в кВт, а также средняя мощность станочного оборудования на одного производственного рабочего в наибольшую по количеству работающих смен (энерговооруженность);

- коэффициент использования металла при обработке деталей основной продукции;

- себестоимость и цеховая себестоимость 1 т и одного комплекта узлов или деталей на одно изделие;

- структура цеховой себестоимости в процентах:

а) материалы,

б) основная заработная плата производственных рабочих,

в) цеховые накладные расходы;

 - отношение цеховых расходов к основной заработной плате производственных рабочих.

Важным условием для качества проекта является уровень механизации и автоматизации производства, для определения которого служат следующие показатели: степень охвата рабочих механизированным трудом; уровень затрат механизированного труда в общих трудовых затратах и уровень механизации и автоматизации производственных процессов.

Для вычисления этих показателей необходимо иметь ведомость оборудования с указанием количества единиц каждого вида и типа оборудования и прикреплением всех рабочих цеха к определенным рабочим местам.

Общее количество рабочих цеха

,

где Р_м – количество рабочих, выполняющих работу механизированным способом (работы на станках с механическим приводом, операторы автоматических линий и др.); Р_м.р – количество рабочих, выполняющих работу с помощью ручного механизированного инструмента; Р_р – количество рабочих, выполняющих работу вручную.

Общая степень охвата рабочих цеха, механизированным трудом

,

где  – степень охвата рабочих механизированным трудом, %;  – степень охвата рабочих механизированным ручным трудом, %.

Общий уровень затрат механизированного труда в общих трудовых затратах У_м по цеху

, %,

 

где У_м.т – уровень затрат механизированного труда в общих трудовых затратах, %; У_м.р – уровень затрат механизированно-ручного труда в общих трудовых затратах, в %.

При этом

,

где  – количество рабочих во всех сменах в цехе занятых механизированным трудом; К – коэффициент механизации, выражающий отношение времени механизированного труда к общим затратам времени на данном оборудовании или рабочем месте.

Уровень затрат

,

где – количество рабочих во всех сменах на данном рабочем месте, выполняющих работу при помощи ручного механизированного инструмента; И – коэффициент простейшей механизации, выражающий долю затрат времени механизационно-ручного труда к общим затратам времени рабочего, использующего механизированный инструмент.

Общий уровень механизации и автоматизации производственных процессов У цеха

,

где У_п – уровень механизации и автоматизации производственных процессов; У_п.р – уровень простейшей механизации производственных процессов.

При этом

,

где  – количество рабочих, занятых механизированным трудом на данном рабочем месте; М – коэффициент обслуживания, выражающий количество единиц оборудования, обслуживаемых одним рабочим; П – коэффициент производительности оборудования, равный отношению трудоемкости изготовления детали на универсальном оборудовании с относительно наиболее низкой производительностью, принятой за базу Т_о, к трудоемкости изготовления этой детали на действующем оборудовании Т.

Уровень механизации

,

где  – количество рабочих во всех сменах в цехе на данном рабочем месте, выполняющих работу при помощи ручного механизированного инструмента.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СБОРОЧНЫХ ЦЕХОВ

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

В современном машиностроении трудоемкость сборочных работ занимает значительную долю в общей трудоемкости изготовления изделий. Так, в тяжелом машиностроении объем сборочных работ составляет 25–35 % от общей трудоемкости; в станкостроении – 20–25 %; в автомобилестроении – 18–20 %; в тракторном и сельскохозяйственном машиностроении – 20–25 %; в электромашиностроении – 35–40 %; в строительном и дорожном машиностроении – 15–30 %.

Сборочный цех проектируется для выполнения узловой и общей сборки, проведения испытаний, окраски и упаковки изделий.

Основой для проектирования сборочного цеха является его производственная программа, включающая спецификации поступающих в цех узлов и деталей, сборочные чертежи и технические условия на приемку и испытание изделий, необходимые для разработки технологических процессов сборки. Проектирование сборочных цехов, так же как и механических, ведется по точной, приведенной или условной программе.

Проектирование цехов массового и крупносерийного производства, как правило, ведется по точной программе. В этом случае в программу включаются все узлы изделий, собираемых в проектируемом цехе, с указанием их количества и массы. Проектирование сборочных цехов мелкосерийного и серийного производства при разнообразной и обширной номенклатуре ведется по приведенной программе. Все подлежащие сборке машины разделяются на группы по конструктивной и технологической однородности. В каждой группе выбирается типовой представитель и для него разрабатывается технологический процесс с нормированием каждой операции

В единичном, мелкосерийном и серийном производствах узловая и общая сборка производится в сборочных цехах или отделениях.

В крупносерийном и массовом производствах узловая сборка производится обычно в конце поточных линий или в отделениях механического цеха; общая сборка изделия выполняется в сборочном цехе.

Различают две основные формы организации сборки: стационарную и подвижную. Стационарная сборка изделия может осуществляться или последовательно или параллельно. В последнем случае весь объем сборочных работ расчленяется по узлам собираемым параллельно на разных рабочих местах, с последующей сборкой из узлов и деталей всего изделия. При подвижной сборке собираемый объект перемещается от одного сборочного места к другому. Приведенные выше формы сборки делятся на поточные и непоточные.

Поточная сборка может осуществляться как при подвижном, так и при неподвижном объекте сборки. При неподвижном объекте поточная сборка выполняется на, расположенных в линию, неподвижных стендах. Каждый рабочий или бригада выполняет одну операцию, переходя от стенда к стенду. Применяется в мелкосерийном производстве или при сборке крупногабаритных деталей. Поточная сборка при подвижном объекте может осуществляться:

а) на непрерывно движущемся конвейере;

б) на конвейере с пульсирующим движением;

в) с перемещением собираемого объекта вручную.

Основной расчетной величиной при поточной сборке является действительный такт сборки:

,

где Ф_д – действительный годовой фонд времени работы сборочного оборудования рабочего моста за вычетом потерь времени на регламентированные перерывы, обслуживание рабочего места, на отдых (час); В – годовой выпуск изделий или узлов, шт.

Действительный такт определяется также по формуле:

,

где Т_см – длительность смены, мин; Т_об и Т_пер – потери времени на регламентируемые перерывы, на обслуживание рабочих мест, на отдых и прочие за смену, мин; В_см – выпуск изделий или узлов за смену, шт.

В проектных организациях технологический процесс сборки разрабатывается по картам или маршрутным ведомостям. Для определения последовательности операций сборки составляют технологическую схему сборки. Разработка по картам ведется на основные и сложные узлы изделий. В этом случае технологический процесс разбивают на операции и переходы, причем каждый переход расчленяется на его элементарные составляющие – приемы. В картах по каждой операции указывают оборудование, инструмент, приспособление, норму времени и количество рабочих, необходимых для выполнения каждой операции. В единичном и серийном производствах технологический процесс сборки обычно разрабатывают по маршрутным ведомостям. В этом случае процесс разрабатывается на операции без разделения на переходы.

ЦЕНТРАЛЬНЫЕ РЕМОНТНЫЕ БАЗЫ

ОГАНИЗАЦИИ РЕМОНТНЫХ РАБОТ

Ремонтные службы машиностроительного предприятия предназначены для выполнения работ по техническому обслуживанию и ремонту технологического оборудования, для организации наиболее эффективного его использования и модернизации в период эксплуатации.

Ремонтные службы включают в себя ремонтно-механический цех (РМЦ) и ремонтные базы (РБ) - цеховые, корпусные или определенных производств. В последнем случае в составе предприятия могут быть основной РМЦ и РМЦ основных производств, например РМЦ механосборочного, прессово-кузнечного, металлургического и других производств. Различают централизованный, децентрализованный и смешанный методы выполнения ремонтных работ. 

При централизованном методе организации производства ремонт всех видов оборудования производят силами РМЦ предприятия. Такой метод используют в основном для небольших заводов мелкосерийного производства с количеством оборудования примерно до 600 единиц.

По децентрализованному методу организации все ремонтные работы производят силами РБ или РМЦ производства. Этот метод обычно используют на заводах крупносерийного и массового производства с большими цехами, в которых сосредоточено много однотипного оборудования. В РМЦ предприятия изготовляют нестандартные сложные сменные детали и запасные части, которые не могут быть изготовлены в РБ или РМЦ производства. Кроме того в РМЦ предприятия выполняют капитальный ремонт особосложного и точного оборудования.

 

В случае организации производства смешанным методом капитальный ремонт технологического оборудования выполняют силами РМЦ предприятия, а все остальные виды ремонтных работ – на РБ.

Соответственно принятому для конкретного предприятия методу организации ремонтных работ между РМЦ и РБ распределяют планируемую к выполнению годовую трудоемкость и станкоемкость ремонтных работ, а следовательно, количество оборудования ремонтных служб и численность работающих в них.

РМЦ проектируют на основе системы планово-предупредительного ремонта и рациональной эксплуатации технологического (металлорежущего, кузнечно-прессового, литейного, подъемно-транспортного и др.) оборудования машиностроительного

предприятия (ППР), которая направлена на предупреждение интенсивного износа оборудования, сокращает возможности непосредственного выхода его из строя и позволяет осуществить ремонтные работы в кратчайший срок путем предварительной подготовки.

ППР включает в себя: межремонтное обслуживание, осмотры, текущий (малый и средний) и капитальный ремонты. На ряде промышленных предприятий мероприятия ППР именуют по-другому, например, техническое обслуживание (ТО): ТО1, ТО2, ТО3 и т.д. Однако принципиальная сущность ППР при этом не изменяется.

Отрезок времени между пуском оборудования в эксплуатацию и первым капитальным ремонтом (для нового оборудования) или между двумя последовательными капитальными ремонтами (для находящегося в эксплуатации оборудования) называется ремонтным циклом (Ц). Структура ремонтного цикла определяется перечнем и последовательностью выполнения за этот отрезок времени ремонтных работ и работ по техническому обслуживанию и зависит от классификационной принадлежности и возраста технологического оборудования. Табулированные данные по продолжительности и трехвидовой (по видам ремонтов) структуре ремонтных циклов приведены в ЕСППР [15]. В настоящее время наряду с трехвидовой структурой ремонтов широко применяют двухвидовую, при которой из структуры ремонтного цикла исключают средний ремонт. При проектировании РМЦ укрупненными методами для определения Ц можно использовать данные табл. 4.1.

РМЦ рассчитывают по годовой ремонтоемкости.

Вопросы для самоконтроля

1. Возможно ли наличие в РМЦ предметно-замкнутых участков с поточной формой организации производства?

2. Могут ли быть в составе одного машино­строительного предприятия несколько РМЦ?

 

3. Предполагает ли какая-либо форма организации ремонтных работ на предприятии отсутствие РБ в механических и сборочных цехах?

4. Существует ли какая-либо структура ремонтной

службы машиностроительного предприятия без РМЦ предприятия?

5. Предусматривают ли мероприятия ППР меры, направленные на предупреждение интенсивного износа оборудования?

6. Зависит ли структура ремонтного цикла техно­логического оборудования от срока его эксплуатации?

7. Может ли существовать структура ремонтного цикла, исключающая средние ремонты техноло­гического оборудования?

8. Входит ли межремонтное обслуживание в состав мероприятий ППР?

 

9. Имеется ли какая-либо взаимосвязь между сроком службы и степенью сложности ремонта единицы технологического оборудования?

10. Одинакова ли продолжительность ремонтного цикла для двух- и трехвидовой ППР?

11. Зависит ли ремонтоемкость технологического оборудования от срока его эксплуатации?

12. Учитывается ли при расчете РМЦ машиностроительных предприятий ремонтоемкость санитарно-технического оборудования предприятия?

13. Существует ли какая-либо взаимосвязь между размерами машиностроительного предприятия и объемом работ по изготовлению нестандартного оборудования и модернизации технологического оборудования, включаемым в годовую ремонтоемкость РМЦ?

РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ

ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ЦЕХА

Исходные данные для расчета срока службы режущего

Инструмента.

Наименование инструмента		Размер лимитирующий число переточек	Величина допустимого стачивания L, мм	Величина стачивания за одну переточку  λ, мм	Коэффиц иент случайной убыли Ку
Резцы	Твердосплавные ые	Толщина пластинки С	(0, 6-0, 7)	0, 15-0, 5	1, 1-1, 3
	Бысрорежущие -" - щие		(0, 7-0, 9)	0, 3-0, 6	1, 1-1, 15
Фрезы цельные быстрорежущие	цилиндрические	Высоты зуба Н	Н	0, 4-0, 6	1, 05
	концевые		0, 6 Н	0, 2-0, 3	-" -
	дисковые		Н	0, 3-0, 5	-" -
	угловые		(0, 5-2, 0) Н	0, 25	-" -
Фрезы с вставными твердоспланы ми ножами	торцовые	Ширина пластинки В	(0, 6-0, 7) В	0, 6-0, 9	1, 15
	дисковые		(0, 5-0, 7) В	0, 5-0, 7	1, 20
Сверла спиральные	быстрорежущие	Длина режущей части λ 0	(0, 6-0, 8) λ 0	1, 1-2, 0	1, 05-1, 40
	твердосплав ные	Длина пластины λ п	0, 6 λ п	0, 4-0, 7	1, 05-1, 20
Зенкеры	быстрорежу щие	Длина режущей части λ 0	(0, 5-0, 6) λ 0	0, 9-1, 4	1, 05-1, 2
	твердосплав ные	Длина пластины λ п	(0, 5-0, 6) λ п	0, 8-1, 0	1, 1-1, 2
Развертки	быстрорежу щие	Длина калибрующе й части λ к	(0, 6-0, 7) λ к	0, 4-1, 2	1, 05-1, 1
	твердосплав ные		0, 5λ к	1, 0-1, 2	1, 1-1, 2
Фрезы червяные	быстрорежу щие	Толщина зуба В	0, 7 В	0, 2-0, 8	1, 1
Долбяки	быстрорежу щие	Высота зуба Н	(0, 6-0, 7) Н	0, 2-1, 1	1, 1-1, 3
Протяжки	быстрорежу щие	Длина спинки зуба В	0, 6 В	1, 15-0, 25	1, 05
*) Учитывая относительно малый объем и узкие области применения лезвийного инструмента из сверхтвердых материалов и минералокерамики, при расчетах ИЦ, как правило, не учитывают специфику их эксплуатации (малый износ, большой срок службы), что, практически, не оказывает влияния на конечные результаты расчета.

изготовления инструмента по всем операциям технологического процесса).

Расчет инструментального цеха по приведенной программе ведут в том случае, когда задана номенклатура инструмента с указанием количества по каждой конструктивно-технологической группе, инструмента-представителя. При этом время на проектирование цеха по сравнению с расчетом по точной программе существенно сокращается, так как нет необходимости разрабатывать технологические процессы изготовления инструмента всех типоразмеров. Методика расчета ИЦ по приведенной программе идентична расчету МСЦ.

Результаты расчета приведенной программы ИЦ заносят в ведомость по форме табл. 5.3.

Методы расчета ИЦ по точной и приведенной программам можно использовать лишь при ограниченной номенклатуре изделий.

Учитывая, что ИЦ машиностроительных предприятий часто имеют большую и разнообразную номенклатуру изготовляемых изделий, их проектируют в основном по технико-экономическим показателям. Этот метод проектирования называется укрупненным и представляет собой пример проектирования цеха или малого предприятия по условной программе.

Известно несколько укрупненных методов расчета инструментального цеха:

- расчет по потребной массе инструмента и техоснастки на единицу обслуживаемого технологического оборудования.

- расчет по нормам расхода инструментальной оснастки на единицу продукции предприятия;

- расчет по годовой потребности инструмента и оснастки на единицу обслуживаемого технологического оборудования в ценностном выражении (" ценностный" метод);

- метод, основанный на определении мощности действующих цехов инструментального производства в зависимости от мощности обслуживаемых цехов;

- расчет, основанный на применении укрупненных нормативов
процентного отношения числа единиц технологического оборудования ИЦ и количеству обслуживаемого технологического оборудования предприятия (" относительный" метод).

Наиболее часто в практике проектирования ИЦ машиностроительных предприятий используют метод расчета по потребной массе инструмента и относительный метод.

Метод расчета цеха по потребной массе инструмента основан на применении показателей годовой потребности в инструментальной оснастке на один станок основного производства.

Общую массу инструмента m_и (режущего, измерительного, вспомогательного, а также приспособлений и техоснастки в тоннах, необходимую для выполнения годовой программы выпуска изделий основного производства предприятия, определяют по формуле:

m_и = С_о q_и/1000,

где С_о - количество станков обслуживаемых цехов основного производства, шт.; q_и - годовая потребность в инструменте на один станок, кг (табл. 5.4).

Годовую станкоемкость механической обработки Т_ст и годовую трудоемкость слесарно-сборочных работ Т₀ при изготовлении инструмента и приспособлений определяют по формулам

 

Т_ст = h_ст-m_и;    Т₀ = h_сл-m_и,

 

где h_ст и h_сл - соответственно удельная станкоемкость механической обработки и трудоемкость слесарно-сборочных работ при изготовлении 1 т инструмента, ст. ч, чел. ч. (табл. 5.4).

При расчетах трудоемкости и станкоемкости изготовления инструмента и приспособлений необходимо учитывать потребность не только цехов основного, но и вспомогательного производств (ремонтно-механического, экспериментального, инструментального и др.), а также работы по восстановлению и ремонту инструмента и техоснастки. При отсутствии детальных расчетов масса инструмента для выполнения данных работ принимается в пределах (10-20) % от массы инструмента цехов основного производства.

Относительный метод расчета количества металлорежущих станков инструментального цеха относится к наименее точным и используется, в основном, на стадии разработки технических проектов. Как отмечалось выше, в этом случае количество станков ИЦ определяют в процентном отношении к количеству обслуживаемых станков. При этом расчетное количество станков:

С_р = С_т-К_п-К_к,

где С_т - количество станков ИЦ на 1000 единиц обслуживаемого оборудования цехов основного производства, шт. (табл. 5.5); К_п -коэффициент, учитывающий уровень централизованных поставок инструмента (табл. 5.6); К_к - коэффициент, учитывающий численность обслуживаемого оборудования (табл. 5.5).

Для обслуживания сборочных цехов крупносерийного и массового производства, оснащенных большим количеством сложного механизированного инструмента и приспособлений, на одно рабочее место с применением механизированного инструмента предусматривают 0, 05 – 0, 08 станков (от количества механизированного инструмента или рабочих мест сборки) в ИЦ.

Кроме того, для участков заточки инструмента вспомогательных цехов (ремонтно-механического, инструментального, экспериментального и др.) принимают дополнительно 2 % от количества обслуживаемых станков.

Общее количество основного технологического оборудования ИЦ в этом случае распределяют между участками и отделениями с использованием данных табл. 5.7.

При укрупненном проектировании количество рабочих мест слесарно-сборочных работ принимают в размере (40-55) % от расчетной численности оборудования в цехе.

Отделения (участки) изготовления отдельных видов инструмента и приспособлений предусматривают в структуре ИЦ, если количество станков данного отделения (участка) может составить комплект оборудования, с помощью которого можно реализовать замкнутый технологический процесс изготовления данной группы инструментов.

Состав минимального комплекта основных станков ИЦ указан в табл. 5.8. Если по выполненному расчету общее количество основных

 

Таблица 5.2

Вопросы для самоконтроля

1. На Ваш взгляд, является ли характерной поточная форма организации производства в ИЦ машиностроительных предприятий?

2. Существует ли какая-либо взаимосвязь между коэффициентом закрепления технологического оборудования К_зо и уровнем приобретения инструмента у специализированных предприятий?

3. Целесообразно ли осуществлять расчет ИЦ по точной программе для небольших машиностроительных предприятий с обширной номенклатурой объектов производства?

4. Зависит ли действительное время службы инст­румента от величины снимаемого припуска при его заточке?

5. Имеются ли какие-либо отличия в методиках расчета ИЦ и МСЦ по приведенной программе?

6. Являются ли укрупненные методы расчета ИЦ наиболее распространенными в практике техноло­гического проектирования?

7. Учитывается ли удельная станкоемкость меха­нической обработки и трудоемкость слесарно-сборочных работ на изготовление 1 т инструмента при расчете ИЦ относительным методом?

8. Выполненными расчетами установлено, что общее число основных станков инструментального производства предприятия составляет 14 единиц. Следует ли в этом случае организовать отдельный ИЦ?

9. Учитывают ли при расчетах инструментального цеха трудоемкость заточки режущего инструмента, используемого в самом проектируемом цехе?

10. Являются ли методы расчета ИЦ по потребной массе и по нормам расхода инструментальной оснастки на единицу продукции типичными представителями расчета цехов по условной программе?

11Можно ли при расчете цеха по потребной массе инструмента и техоснастки на один станок основного производства суммировать годовые потребности инструмента на станок q_и и удельные станкоемкости механической обработки h_ст и находить годовую станкоемкость цеха по их значениям?

12. Зависит ли количество основного оборудования в ИЦ, рассчитываемого относительным методом, от сложности изделий основного производства?

13. Является ли относительный метод расчета количества металлорежущих станков ИЦ наиболее точным?

 

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

СОДЕРЖАНИЕ

Задание выдается на проектирование поточной однопредметной ли­нии, на которой обрабатывается одна деталь, либо на проектирование по­точной многопредметной линии для обработки разных деталей со сходными технологическими процессами.

Задание может быть выдано также на проектирование замкнутого участка цеха при закреплении за ним нескольких деталей или механосбо­рочного цеха. Варианты заданий приведены в табл. 1-10, где указаны годовая программа выпуска деталей и технологический процесс с нормами времени, а также материал, масса заготовки и детали. При корректирова­нии технологического процесса нормы времени рассчитываются только на проектируемые операции.

Работа должна содержать:

 а) план поточной линии или участка с вспомогательными и обслуживающими подразделениями на одном листе фор­мата А1

б) пояснительную записку с необходимыми расчетами на 10 - 15 страницах формата А4, написанную на одной стороне листа.

ЗАДАНИЙ

1. Определение такта выпуска и типа производства.    

2. Предварительный расчет необходимого количества оборудования.

3. Определение коэффициента загрузки оборудования и среднего ко­эффициента по линии, построение графика загрузки.

4. Корректирование технологического процесса (1-2 операции),

5. Уточненный расчёт потребного количества необходимого оборудо­вания.

6. Определение потребного количества рабочих с учетом многоста­ночного обслуживания.

7. Построение циклограммы многостаночного обслуживания.

8. Предварительное определение производственной площади.

9. Выбор и обоснование цехового транспорта и подъемно-транспорт­ного оборудования.

10. Выбор и обоснование систем уборки и транспортировки стружки.
    11. Расчет и планировка вспомогательного и обслуживающего участков цеха.

12. Разработка варианта планировки линии или участка.
    13. Технико-экономические показатели.

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ

Исходные данные для проектирования линии механической обработки

Вариант 1 Вал шлицевой. 100 тыс. штук в год

Номер операции	Наименование операции	Оборудование	Масса Кг.	tшт	tма.	tpa.
05	Фрезерно-центровальная	2Г942	А Б В	3, 0 3, 2 3, 4	1, 6 1, 7 1, 8	1.0 1.1 1.2
10	Токарная	1Н713	А Б В	4, 0 4, 2 4, 4	2, 7 2, 8 2, 9	0.8 0.9 1.0
15	Токарная	1Н713	А Б В	3, 6 3, 7 3, 9	2, 5 2, 6 2, 7	0.7 0.8 0.9
20	Сверлильная	2Г125	А Б В	1, 5 1, 71, 9	0.6 0.8 0.9	0.6 0.7 0.8
25	Шлицефрезерная	53А20	А Б В	10 12 14	8.2 10.2 12.4	1.2 1.4 1.6
30	Моечная	Машина моечная
35	Контрольная	Стол контрольный

 

  Время перехода рабочего от станка к станку при многостаночном обслуживании tпер.=0.2 мин.

 

 

    

 

Материал – Сталь 40Х

 

Масса, кг.
	Заготовки	Детали
А	16.2	11.4
Б	14.2	10.0
В	12.0	9.0

 

Исходные данные для проектирования линии механической обработки

Вариант 2 Шестерня. 120 тыс. штук в год

Номер операции	Наиенование операции	Оборудование	Масса Кг.	tшт.	tма.	Tpa.
05	Сверлильная	1Г175	А Б В	2.8 2.9 3, 1	2.1 2.2 2.3	0.5 0.6 0.7
10	Токарная	1К282	А Б В	3.3 3.4 3.6	2, 4 2, 5 2, 6	0.5 0.6 1.7
15	Протяжная	7523	А Б В	0.5 0.6 0.7	0.2 0.2 0.2	0.1 0.2 0.1
20	Сверлильная	1Г175	А Б В	0.8 0.81, 0	0.3 0.3 0.4	0.3 0.4 0.5
25	Зубострогальная	5С276П	А Б В	14.2 15.3 16.1	12.2 13.3 14.1	0.8 0.9 1.1
30	Моечная	Машина моечная
35	Контрольная	Стол контрольный

 

Время перехода рабочего от станка к станку при многостаночном обслуживании tпер.=0.15 мин.

 

Материал – Сталь 40Х

 

 

Масса, кг
	Заготовки	Детали
А	16.5	11.9
Б	15.2	11.0
В	14.5	10.5

Исходные данные для проектирования линии механической обработки

Вариант 3 Вилка. 140 тыс. штук в год

Номер операции	Наименование операции	Оборудование	Масса Кг.	tшт.	tма.	tpa.
05	Фрезерная	6Т82Г	А Б В	3, 4 3.6 3, 8	2.1 2.3 2.5	1.0 1.1 1.2
10	Фрезерная	6Т82Г	А Б В	3, 0 3, 2 3, 0	1.8 1.9 1.7	0.8 0.9 0.7
15	Сверлильная	2Г125	А Б В	2.8 2.9 2, 9	1, 5 1, 6 1, 7	1.0 1.1 0.9
20	Токарная	1Н713	А Б В	3, 5 3, 73, 8	2.0 2.1 2.2	1.1 1.2 1.3
25	Шлицефрезерная	53А20	А Б В	12.1 12.6 13.4	10.8 11.2 12.1	0.5 0.7 0.6
30	Моечная	Машина моечная
35	Контрольная	Стол контрольный

 

Время перехода рабочего от станка к станку при многостаночном обслуживании tпер.=0.15 мин.

 

Материал – Сталь 40Х

 

 

Масса, кг
	Заготовки	Детали
А	6.9	4.9
Б	7.7	5.4
В	8.5	6.0

 

 Исходные данные для проектирования линии механической обработки

  Вариант 4 Муфта. 160 тыс. штук в год

Номер операции	Наименование операции	Оборудование	Масса Кг.	tшт.	tма.	tpa.
05	Токарная	1К286	А Б В	3, 6 3.8 3, 7	2.1 2.5 2.3	0.9 1.1 1.0
10	Токарная	1К282	А Б В	2.9 3, 0 2.8	1.8 1.9 2.0	0.8 0.6 0.7
15	Протяжная	7523	А Б В	0.7 0.6 0.7	0, 2 0, 1 0.2	0.3 0.4 0.3
20	Токарная	1Н713	А Б В	2.4 2.8 2.9	1.5 1.6 1.8	0.6 0.7 0.8
25	Зубодолбежная	5А122	А Б В	8.2 8.3 8.1	6.2 6.6 6.8	1.0 0.9 1.1
30	Моечная	Машина моечная
35	Контрольная	Стол контрольный

Время перехода рабочего от станка к станку при многостаночном обслуживании tпер.=0.2 мин.

 

 

Материал – Сталь 40Х

 

 

Масса, кг
	Заготовки	Детали
А	9.7	6.9
Б	10.2	7.3
В	10.7	7.5

 

Исходные данные для проектирования линии механической обработки

Вариант 5 Вал-Шестерня. 100 тыс. штук в год

Номер операции	Наименование операции	Оборудование	Масса Кг.	tшт.	tма.	tpa.
05	Фрезерно-центровальная	2Г942	А Б В	2.7 3.2 2.8	2.0 2.2 1.8	0.5 0.6 0.7
10	Токарная	1Н713	А Б В	2.6 2.8 2.7	1.7 1.8 1.9	0.8 0.9 0.7
15	Токарная	1Н713	А Б В	2.6 2.8 2.5	1.5 1.6 1.4	0.6 0.8 0.9
20	Зубофрезерная	53А20	А Б В	11.5 12.7 13.6	9.6 10.8 11.4	1.1 0.9 0.8
25	Зубошевинговальная	5Б702В	А Б В	2.8 2.8 3.2	2.2 2.1 2.4	0.5 0.4 0.6
30	Моечная	Машина моечная
35	Контрольная	Стол контрольный

Время перехода рабочего от станка к станку при многостаночном обслуживании tпер.=0.25 мин.

 

 

Материал – Сталь 40Х

 

Масса, кг
	Заготовки	Детали
А	10.2	7.4
Б	10.9	8.0
В	11.8	8.5

 

Исходные данные для проектирования линии механической обработки

Вариант 6 Блок зубчатых колес. 140 тыс. штук в год

Номер операции	Наименование операции	Оборудование	Масса Кг.	tшт.	tма.	tpa.
05	Токарная	1К282	А Б В	2.7 2.9 3.2	1.8 1.9 2.0	0.8 0.9 0.7
10	Протяжная	7523	А Б В	0.9 1.0 1.1	0.3 0.3 0.2	0.5 0.4 0.6
15	Зубофрезерная	53А20	А Б В	7.5 8.6 9.7	6.2 7.2 7.3	0.8 0.9 1.0
20	Зубодолбежная	5А122	А Б В	5.1 5.3 5.6	4.1 4.3 4.4	0.6 0.7 0.8
25	Зубошевинговальная	5Б702В	А Б В	2.7 2.9 3.1	2.2 2.3 2.1	0.4 0.5 0.6
30	Моечная	Машина моечная
35	Контрольная	Стол контрольный

Время перехода рабочего от станка к станку при многостаночном обслуживании tпер.=0.20 мин.

 

 

Материал Сталь – 40Х

Масса, кг
	Заготовки	Детали
А	9.5	7.0
Б	10.2	7.5
В	10.5	8.0

Исходные данные для проектирования линии механической обработки

Вариант 7 Рычаг. 160 тыс. штук в год

Номер операции	Наименование операции	Оборудование	Масса Кг.	tшт.	tма.	tpa.
05	Фрезерная	6Т13	А Б В	5.0 5.5 5.2	3.8 4.2 4.0	1.0 0.9 1.1
10	Фрезерная	6Т13	А Б В	4.9 5.0 5.3	3.7 3.9 4.1	0.8 0.9 1.0
15	Сверлильная	2Г175	А Б В	2.5 2.8 3.1	1.6 1.8 2.0	0.7 0.8 0.9
20	Сверлильная	2Г175	А Б В	2.4 2.6 2.9	1.6 1.7 1.9	0.6 0.7 0.8
25	Протяжная	7523	А Б В	0.9 0.7 0.8	0.3 0.2 0.3	0.4 0.3 0.3
30	Моечная	Машина моечная
35	Контрольная	Стол контрольный

 

Время перехода рабочего от станка к станку при многостаночном обслуживании tпер.=0.15 мин.

 

 

Материал

Сталь – 40Х

Масса, кг
	Заготовки	Детали
А	16.7	11.7
Б	17.1	12.0
В	17.8	12.5

Исходные данные для проектирования линии механической обработки

Вариант 8 Барабан. 140  тыс. штук в год

Номер операции	Наименование операции	Оборудование	Масса Кг.	tшт.	tма.	tpa.
05	Токарная	1К282	А Б В	3.2 3.5 3.6	2.1 2.3 2.3	0.8 0.9 1.0
10	Сверлильная	2Г175	А Б В	2.8 3.1 3.2	1.8 1.9 2.0	0.7 0.9 1.0
15	Протяжная	7523	А Б В	0.9 1.1 1.2	0.2 0.2 0.3	0.5 0.6 0.7
20	Токарная	1Н713	А Б В	2.6 2.8 3.1	1.9 2.0 2.2	0.5 0.6 0.7
25	Зубофрезерная	53А20	А Б В	8.0 8.3 8.8	7.2 7.5 7.9	0.4 0.5 0.6
30	Моечная	Машина моечная
35	Контрольная	Стол котрольный

 

Время перехода рабочего от станка к станку при многостаночном обслуживании tпер.=0.20 мин.

 

    Материал Сталь – 40Х

 

 

Масса, кг
	Заготовки	Детали
А	12.5	9.8
Б	11.6	9.1
В	11.0	8.6

 

Исходные данные для проектирования линии механической обработки

Вариант 9 Ступица. 100 тыс. штук в год

Номер операции	Наименование операции	Оборудование	Масса Кг.	tшт.	tма.	tpa.
05	Фрезерно-центровочная	2Г942	А Б В	2.0 2.1 2.3	1.2 1.3 1.4	0.5 0.6 0.7
10	Токарная	1Н713	А Б В	2.3 2.5 2.8	1.5 1.6 1.7	0.6 0.7 0.8
15	Токарная	1Н713	А Б В	1.8 2.1 2.3	1.1 1.3 1.4	0.5 0.6 0.7
20	Шлицефрезерная	53А20	А Б В	7.2 8.0 8.5	6.1 6.8 7.2	0.7 0.8 0.9
25	Сверлильная	2Г175	А Б В	1.1 1.1 1.4	0.5 0.6 0.7	0.4 0.3 0.5
30	Моечная	Машина моечная
35	Контрольная	Стол котрольный

 

Время перехода рабочего от станка к станку при многостаночном обслуживании tпер.=0.25 мин.

 

 

 Материал Сталь – 40Х

 

 

Масса, кг
	Заготовки	Детали
А	10.7	7.0
Б	11.4	8.0
В	12.1	8.5

Исходные данные для проектирования линии механической обработки

Вариант 10 Ось. 140  тыс. штук в год

Номер операции	Наименование операции	Оборудование	Масса Кг.	tшт.	tма.	tpa.
05	Фрезерно-центровочная	2Г942	А Б В	2.9 3.0 3.2	1.9 2.0 2.1	0.7 0.8 0.9
10	Токарная	1Н713	А Б В	3.0 3.1 3.2	1.8 1.9 2.0	0.7 0.8 0.9
15	Токарная	1Н713	А Б В	2.5 2.7 2.9	1.7 1.8 1.9	0.6 0.7 0.8
20	Шлицефрезерная	53А20	А Б В	7.0 7.1 7.5	6.1 6.5 6.4	0.5 0.6 0.8
25	Шлицефрезерная	53А20	А Б В	6.7 6.9 7.1	5.8 5.9 6.0	0.6 0.7 0.8
30	Моечная	Машина моечная
35	Контрольная	Стол котрольный

 

Время перехода рабочего от станка к станку при многостаночном обслуживании tпер.=0.15 мин.

 

Материал Сталь – 40Х

Масса, кг
	Заготовки	Детали
А	8.8	6.6
Б	9.4	7.0
В	10.6	8.0

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Проектирование автоматизированных участков и цехов. Под ред. Ю. М. Соломенцева. — М: Изд-во «Высшая школа», 2000. — 272 с.

2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т.т. Т. 1. Под ред. А. М. Дальского, А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова, А. Г. Суслова.             —М: Изд-во «Машиностроение», 2001.

3. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т.т. Т. 2. Под ред. А. М. Дальского, А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова, А. Г. Суслова.              М: Изд-во «Машиностроение», 2001.

4. Бобров В.П., Чеканов Л.И. Транспортные и загрузочные устройства автоматических линий. — М: Изд-во «Машиностроение», 1980.

5. Козырев Ю.Г. Промышленные роботы. М: Изд-во «Машиностроение», 1988.

6. Парницкий А.Б., Шабашов А.П. Мостовые краны общего назначения. — М: Изд-во «Машиностроение», 1961.

7. Егоров М.Е Основы проектирования машиностроительных заводов. — М: Изд-во «Высшая школа», 1969. — 480 с.

8. Мамаев В.С., Е.Г.Осипов Е.Г. Основы проектирования машиностроитель­ных заводов. — М: Изд-во «Машиностроение», 1974.

9. Утро вечера мудрене́ е10. Киселев Е.С. Проектирование механосборочных и вспомогательных цехов машиностроительных предприятий. — Ульяновск, Изд-во УлГТУ, 1999. — 118 с.

11. Организация инструментального хозяйства машиностроительного завода ОМТРМ 0662-003-87. Ч 2. — М: Изд-во «НИИМАШ», 1987. —214 с.

12. Проектирование машиностроительных заводов и цехов: Справочник. В 6 т. / Б.Н.Айзенберг, М.Е.Зельдис, Ю.Л.Казарновский и др.; Под ред. Е.С. Ямпольского. — М: Изд-во «Машиностроение», 1974 — 75 с.

13. Колесов И.М. Основы технологии машиностроения: Учебник. —М: Изд-во «Машиностроение», 1997. —552 с.

14. Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий машиностроения, приборостроения и металлообработки.

Механообрабатывающие и сборочные цехи. ОНТИ-14-86. Гипростанок. —М: ВНИИТЭМР. 1987. —98 с.

15. Единая система планово-предупредительного ремонта и рациональной эксплуатации технологического оборудования машиностроительных предприятий. —М: Изд-во «Машиностроение», 1987. —246 с.

 

Степанов Сергей Николаевич

 

Приоритетный национальный проект «Образование»

Национальный исследовательский университет

 

 

С.Н. Степанов

 

Проектирование машиностроительных

Цехов

 

 

Учебное пособие

Рекомендовано Учебно-методическим объединением

по университетскому политехническому образованию

в качестве учебного пособия для студентов высших

учебных заведений обучающихся по направлению

" Технологические машины и оборудование"

 

Санкт-Петербург

Издательство Политехнического университета

2011

Министерство образования и науки Российской Федерации

 

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

 

С.Н. Степанов

12345678910Следующая ⇒

Поделиться: