Проектирование цехов. Проектирование мехсб.цехов (испр раб прогр заочн ). Методические указания для студентов специальности 120100 Технология машиностроения

• Название: Методические указания для студентов специальности 120100 Технология машиностроения
• Анкор: Проектирование цехов
• Дата: 15.05.2023
• Размер: 0.78 Mb.
• Имя файла: Проектирование мехсб.цехов (испр раб прогр заочн ).doc
• Тип: Методические указания; #1133018

Министерство образования Российской Федерации

Томский политехнический университет

УТВЕРЖДАЮ

Директор ИДО

___________________А.Ф. Федоров

«______»_________________2003 г.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕХАНОСБОРОЧНЫХ ЦЕХОВ

Рабочая программа, контрольные задания и методические указания для студентов специальности 120100 «Технология машиностроения»
Института дистанционного образования
Семестр 8 9

Лекции, час 2 8

Лабораторные занятия, час 4

Контрольная работа 1

Самостоятельная работа, час 68

Форма контроля зачет

Томск 2003

УДК 621.9.002 (075)
Проектирование механосборочных цехов: Раб. программа, контр. задания и метод. указ. для студентов спец. 120100 «Технология машиностроения» ИДО / Сост. В.Н. Козлов. –Томск: Изд. ТПУ, 2003. -20 с.

Рабочая программа, контрольные задания и методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию методическим семинаром кафедры технологии машиностроения, резание и инструментов «___» __________2003 г.

Зав. кафедрой, доц., к.т.н. Скворцов В.Ф.


Аннотация
Рабочая программа, варианты контрольных заданий и методические указания по курсу «Проектирование механосборочных цехов» предназначены для студентов, обучающихся по специальности 120100 «Технология машиностроения».

В рабочей программе изложено содержание и приведены основные вопросы курса, знание которых необходимо специалисту-технологу (исходные данные и этапы проектирования механообрабатывающих и сборочных цехов, методы расчета потребного количества оборудования и работающих, рациональная компоновка подразделений предприятия и производственных помещений, планировка оборудования, проектирование вспомогательных служб, разработка заданий по строительной, сантехнической и энергетической частям, экономическое обоснование проекта).
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Дисциплина «Проектирование механосборочных цехов» является профилирующей в подготовке инженеров по специальности «Технология машиностроения».
Целью преподавания дисциплины «Проектирование механосборочных цехов» является приобретение студентами системы знаний и навыков в области проектирования механообрабатывающих и механосборочных цехов.

Изучение дисциплины «Проектирование механосборочных цехов» базируется на ранее изученных дисциплинах «Нормирование точности», «Теория резания», «Технология машиностроения».

Объем дисциплины 80 часов. Распределение часов и видов занятий приведено на обложке (титульном листе) настоящих методических указаний.

В восьмом семестре читается обзорная лекция и выдается индивидуальное задание, которое должно быть выполнено и сдано до начала девятого семестра.
Задачи дисциплины:

• 
  дать теоретические основы расчета количества основного и вспомогательного оборудования, количества работающих;
  
• 
  дать теоретические основы экономического обоснования проекта;
  
• 
  ознакомить с методами разработки заданий по строительной, сантехнической и энергетической частям;
  
• 
  ознакомить с составом, работой и проектированием вспомогательных служб;
  
• 
  дать практические рекомендации по планировке оборудования в цехе.
  

Студент должен знать:

• 
  состав и функции всех вспомогательных служб;
  
• 
  этапы проектирования и строительства механообрабатывающих цехов;
  

Студент должен уметь:

• 
  рассчитать требуемое количество оборудования и работающих;
  
• 
  производить рациональную компоновку цеха и планировку оборудования.
  

2. СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО РАЗДЕЛА ДИСЦИПЛИНЫ

1. 
   Введение
   

Основные направления развития машиностроения в России и за рубежом, роль реконструкции и технического перевооружения действующих механосборочных производств. Значение данной дисциплины при подготовке инженеров широкого профиля. Роль инженера-технолога в разработке производственных процессов механосборочных производств.

2. 
   Общие сведения по проектированию механосборочных участков и цехов
   

Основные понятия и определения. Требования к планировке участков и цехов. Содержание технических, организационных и экономических задач, решаемых при проектировании. Критерии выбора оптимального варианта проекта. Последовательность проектирования. Использование систем автоматического проектирования (САПР) при проектировании участков и цехов.

3. 
   Подготовка исходных данных и порядок проектирования механообрабатывающих и механосборочных производств
   

Основание для проектирования. Проектные работы. Технико-экономические обоснования проектирования и строительства или реконструкции производства. Номенклатура и объем производства. Серийность выпуска и режим работы производства. Требования по защите окружающей среды и утилизации отходов. Сроки строительства. Стадийность проектирования. Объем капитальных вложений и основные технико-экономические показатели. Обследование действующего реконструируемого производства. Цель и организация обследования. Составление задания на проектирование. Порядок согласования и утверждения задания на проектирование.

Содержание рабочего проекта и рабочей документации. Нормативы, руководящие и справочные материалы. Организация автоматизированного проектирования. Экспертиза и утверждение проекта.

4. 
   Состав и количество основного оборудования
   

Основные направления по выбору состава технологического оборудования для поточного и непоточного производства. Анализ производственной технологичности изделий. Технологические процессы изготовления изделий как основа для проектирования. Определение состава основного (технологического) оборудования. Расчет общей станкоемкости и трудоемкости операций в поточном и непоточном производстве. Расчет такта или темпа выпуска и синхронизация операций в поточном производстве. Метод приведения программы выпуска в непоточном сборочном механическом производстве. Расчет количества основного (технологического) оборудования и коэффициента загрузки в поточном и непоточном производстве.

5. 
   Принципы и структура построения основных производственных процессов
   

Основные принципы формирования основных производственных участков. Методика выбора структуры цеха и организационных форм его основных подразделений. Определение состава и количества основного технологического оборудования на каждом участке. Выбор принципа расположения и организации работы оборудования на участке. Расчет производственной площади участка. Выбор сетки колонн и ширины магистрального проезда. Расчет длины, ширины и высоты производственных участков. Планировка основного (технологического) оборудования на участках. Разработка требований и условий работы технологического оборудования. Составление заданий на изготовление нестандартного оборудования.

6. 
   Проектирование складской системы
   

Назначение складской системы в механосборочном производстве. Выбор структуры складской системы. Централизованная, децентрализованная и комбинированная складские системы. Разработка техпроцессов складирования. Производственная тара. Подсистема хранения готовых изделий, полуфабрикатов и технологической оснастки. Нормирование складских запасов. Выбор состава и количества средств для автоматизированного складирования. Определение количества ячеек и стеллажей на складе. Приемно-складская секция. Отделение для сборки и разборки технологической оснастки. Отделение для установки и съема изделий. Отделение мойки и консервации технологической оснастки. Расчет производственной площади складов, компоновка подразделений и планировка складского оборудования.

Накопительные системы на участках. Расчет их емкости и количества. Планировка накопителей на автоматических участках.

7. 
   Проектирование транспортной системы
   

Назначение и основные направления при проектировании транспортной системы. Классификация транспортных систем. Схемы транспортных связей. Внутрицеховая транспортная система. Определение величины и мощности грузопотоков полуфабрикатов и готовых изделий. Техпроцесс транспортировки. Выбор типов и количества транспортных средств. Выбор схемы и планировка транспортной системы. Грузоподъемное оборудование.

Межоперационная транспортная система на участке. Определение функций, выполняемых транспортной системой. Выбор средств для транспортирования изделий. Приемо-сдаточные секции и их расположение по отношению к транспортной системе. Определение основных параметров транспортной системы для поточного и непоточного производства, выбор схемы и планировка транспортной системы, ее стыковка со складской системой.

8. 
   Проектирование системы инструментообеспечения
   

Назначение системы инструментообеспечения: ее функции и структура. Выбор способа замены инструмента. Выявление номенклатуры и количества инструмента исходя из техпроцесса изготовления изделия. Схема организации системы инструментообеспечения.

Проектирование подсистемы хранения и комплектования инструмента и технологической оснастки. Проектирование подсистемы доставки инструмента и техоснастки к технологическому оборудованию и разборки отработавшего инструмента.

Проектирование подсистемы сборки и настройки инструмента и техоснастки. Выбор типов и количества средств для сборки и настройки инструмента и техоснастки. Определение состава и количества работающих.

Проектирование отделения по восстановлению инструмента. Проектирование отделения по ремонту оснастки. Проектирование контрольно-поверочного пункта. Склад абразивов.

Определение подразделений и компоновка системы инструментообеспечения. Планировка оборудования на площадях подразделений. Определение состава и количества работающих в системе инструментообеспечения. Составление заданий на изготовление нестандартного оборудования.

9. 
   Проектирование системы ремонтного и технического обслуживания механосборочного производства
   

Назначение системы ремонтного и технического обслуживания. Основные направления в организации ремонта оборудования. Система диагностики состояния оборудования в автоматизированном производстве при оперативном ремонтном обслуживании. Система планово-предупредительного и оперативного ремонта. Проектирование цеховой ремонтной базы и отделения по ремонту оборудования и электронных систем. Определение состава и количества оборудования и работающих.

Подсистема удаления стружки со станка, участка и ее переработки. Подсистема для приготовления смазочно-охлаждающих жидкостей. Подсистема электроснабжения, снабжения сжатым воздухом, обеспечения микроклимата и необходимой чистоты воздушной среды.

Планировка оборудования и рабочих мест в подразделениях. Технико-экономические показатели ремонтной службы и технического обслуживания.

10. 
    Проектирование системы контроля качества изделий
    

Назначение системы контроля качества изделий. Виды контроля в поточном и непоточном производствах. Организация и структура системы автоматизированного контроля. Система оценки и управления ходом технологического процесса как средство сокращения трудоемкости контроля.

Контрольно-измерительные пункты. Контрольно-поверочные пункты. Цеховые экспресс-лаборатории. Испытательные станции. Определение площадей, планировка оборудования. Определение состава и численности работающих.

11. 
    Проектирование системы охраны труда персонала
    

Назначение и структура системы охраны труда работающих. Подсистема обеспечения безопасности работы. Защита от механических устройств, стружки и СОЖ. Электробезопасность и пожарная безопасность.

Подсистема обеспечения санитарных условий труда и бытового обслуживания. Санитарные нормы воздушной среды, освещенности, чистоты помещений. Защита от вибрации, шума. Производственная эстетика.

Основные принципы размещения помещений и средств для охраны труда.

12. 
    Проектирование системы управления и подготовки производства
    

Назначение и структура системы управления и подготовки производства. Функции системы. Использование компьютеров и компьютерных сетей. Связь диспетчера с производственными участками, ОТК и складами. Пути повышения эффективности системы управления и подготовки производства.

13. 
    Определение состава и численности персонала
    

Методы расчета рабочих основного и вспомогательного производства, инженерно-технических работников, счетно-конторского и младшего обслуживающего персонала.

14. 
    Компоновочно-планировочные решения цехов
    

Определение общей площади цеха и его размеров. Выбор количества пролетов. Методика разработки компоновочных и планировочных решений цехов. Компоновка производственных участков, системы складирования и транспортировки, системы инструментального обеспечения, ремонтного и технического обслуживания, системы контроля качества изделий, охраны труда работающих и системы подготовки и управления производством в цехе. Уточнение планировки оборудования в цехе. Уточнение состава и количества оборудования и работающих. Схема производства и место механообрабатывающего и механосборочного производства в генеральном плане завода.

15. 
    Разработка заданий по строительной, сантехнической и энергетической части. Экономическое обоснование проекта
    

Типы зданий для механосборочных производств. Типы фундамента под оборудование. Разработка заданий по строительной части. Разработка заданий по сантехнической части. Задание на проектирование связи, сигнализации и трансформаторной подстанции. Определение основных технико-экономических вариантов проекта, их анализ и выбор лучшего. Пояснительная записка.

3. СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКОГО РАЗДЕЛА ДИСЦИПЛИНЫ
Перечень тем лабораторных занятий

1. 
   Анализ существующей планировки оборудования на примере ауд.101 (2 часа).
   
2. 
   Рациональное размещение оборудования на основе существующей планировки ауд.110 (2 часа).
   

4. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
4.1. Общие методические указания
В процессе изучения курса «Проектирование механосборочных цехов» студент должен выполнить контрольную работу.

Контрольная работа должна быть оформлена в письменном или печатном виде и состоять из расчетно-пояснительной записки объемом 8...12 страниц формата А4 и 1 листа планировки оборудования цеха формата А3 или А2. Титульный лист должен содержать следующую информацию: тема контрольной работы, № группы, Ф.И.О. студента, Ф.И.О. преподавателя, дата выполнения работы.

Варианты контрольной работы определяются преподавателем по последней цифре номера зачетной книжки студента, 0 соответствует 10 варианту. В табл. 1 приведены варианты заданий для контрольной работы.

В контрольной работе рассчитывается трудоемкость изготовления годовой партии деталей 10 наименований и количество основного оборудования, количество рабочих и служащих.

По принятому количеству станков рассчитываются производственная и общая площадь цеха, делается планировка оборудования, размещаются все вспомогательные службы. На планировке указывается назначение каждого участка и отделения, проставляются все необходимые размеры. На планировке указывается назначение каждого участка и отделения, проставляются все необходимые размеры.
4.2. Варианты контрольных заданий
Для выполнения планировки участка или цеха необходимо иметь данные по трудоемкости каждой операции технологического процесса, заданного по курсовому проекту по ТМС или в соответствии с вариантами, заданными в таблице. Кроме штучно-калькуляционного времени на каждую операцию должна быть выбрана модель станка, который предназначен для выполнения операции.

В целях более качественного усвоения данной дисциплины и получения навыков расчета по приведенной программе предполагаем, что на участке будет изготавливаться не одна, а 10 однотипных деталей. В качестве детали - представителя будет выступать деталь, выданная для курсового проекта по технологии машиностроения или из табл.1. В соответствие с эскизом детали составляется технологический маршрут обработки, определяется трудоемкость каждой операции и назначается модель станка. Для детали - представителя, как уже упоминалось выше, должно быть рассчитано штучно-калькуляционное время на каждую операцию и на всю деталь в целом (Т_{шт. -к}). Данные по этой детали заносим в табл. 2 в первую строку. Так как это деталь-представитель, то коэффициенты приведения по массе, серийности и сложности будут равны 1, и общий коэффициент приведения будет равен 1.

В десятый столбик заносим Т_шт.-к только для операций, выполняемых в проектируемом цехе (механическая обработка).

Во вторую строку заносим данные по детали № 2. Поскольку данные для детали № 2 не выданы, то вес детали, программу выпуска, средний квалитет и шероховатость принимаем условно (разница в весе с деталью № 1 в 2…3 раза в сторону уменьшения или увеличения).

В реальных условиях производства эти цифры определяют по чертежам деталей и программе выпуска.
ПРИМЕР. Принимаем вес второй детали 1,5 кг, программу выпуска 1000 шт., средний квалитет 8, среднюю шероховатость 2,5 мкм (см. табл.2). Остальные данные будем рассчитывать.
Таблица 1

Варианты заданий по контрольной работе

Вариант 1	Вариант 2	Вариант 3
Вариант 4	Вариант 5	Вариант 6
Вариант 7	Вариант 8	Вариант 9

Продолжение табл. 1

Вариант 10

Вариант 11

Вариант 12

Таблица 2

Расчет трудоемкости изготовления годовой программы

выпуска всех деталей, обрабатываемых в проектируемом цехе

№ п/п детали, i	Вес детали, Мi, кг	Коэффициент приведения детали по массе, KM, i	Программа выпуска детали, Ni, шт	Коэффициент приведения детали по серийности Kсер.i	Средний квалитет детали	Средняя шероховатость детали, Ra, мкм	Коэффициент приведения детали по сложности, Kсл.i	Общий коэффициент приведения детали, KПi	Трудоемкость изготовления одной детали, Тшт., мин	Трудоемкость изготовления всей партии деталей, ТNi, ч.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	4	1	10000	1	11	10	1	1	50	8333,3
2	1,5	0,52	1000	1,37	8	2,5	1,27	0,9	45,0	750,0
3	6	1,31	5000	1,12	12	9	1,0	1,32	66,0	5502,0
4	2,2		3000		9	6,3		0,91	45,4	2269,1
5	1,8		900		8	2,5			45,0	675,0
6										900
7										750
8										3500
9										850
10			(500) 10000						36,03	6005

Т_Ni=29534,4 ч

5.1. Расчет коэффициента приведения
5.1.1. Рассчитываем коэффициент приведения по массе (чем больше вес, тем, обычно, больше площадь обрабатываемой поверхности, значит больше времени потребуется на изготовление по сравнению с деталью-представителем). Для геометрически подобных деталей
, (1)
где Mi – вес рассматриваемой детали, кг;

Мп – вес детали-представителя, кг.

Вычисляем Км_i для второй детали
.
В третий столбик записываем для второй детали Км₂=0,52.
5.1.2. Рассчитываем коэффициент приведения по серийности производства. Для этого берется отношение программы детали-представителя к программе изготовления рассматриваемой детали (табл.3). Чем больше программа рассматриваемой детали, тем меньше времени будет уходить на переналадку в расчете на одну деталь, тем более механизированное приспособление можно применить для установки и закрепления детали.
Таблица 3

_{Коэффициенты приведения по серийности производства Ксер. i}

Nп/Ni	0,5	1	2	4	8	10
Ксер.i	0,97	1	1,12	1,22	1,28	1,37

Например, в нашем случае N_п/N_i=10000/1000=10.

Значит К_сер.i=2=1,37. В пятый столбик табл.2 заносим для второй детали К_сер.2=1,37.

5.1.3. Рассчитываем коэффициент приведения по сложности для детали № 2.

K_сл.i=(К_Тi/К_Тп)( К_Ri/К_Rп) (2)
где К_Тi – коэффициент точности рассматриваемой детали, определяется из табл.4 в соответствии со средним квалитетом; К_Тп – коэффициент точности детали-представителя, определяется из табл.4 в соответствии со средним квалитетом детали-представителя; К_Ri – коэффициент шероховатости рассматриваемой детали, определяется из табл.5 в соответствии со средней шероховатостью; К_Rп - коэффициент шероховатости детали-представителя, определяется из табл.5.
Таблица 4

_{Коэффициенты точности обработки детали КТ i}

Средний квалитет	6	7	8, 9	10, 11	12	13
Коэффициент точности, КТ	1,3	1,2	1,1	1	0,9	0,8

Таблица 5

_{Коэффициенты шероховатости поверхности детали КR i}

Средняя шероховатость, Ra, мкм	10	5	2,5	1,25	0,63
Коэффициент шероховатости, КR	0,95	1,0	1,1	1,2	1,4

Вычисляем K_сл.i для второй детали:
K_сл.i=2=(К_Тi=2/К_Тп)(К_Ri=2/К_Rп)=(1,1/1)(1,1/0,95)=1,27
В восьмой столбик табл.2 записываем для второй детали K_сл.2=1,27.


5.1.4. Рассчитываем общий коэффициент приведения:
К_Пi=К_МiК_сер.iК_сл.i (3)
Для второй детали коэффициент приведения:
К_Пi=2=К_М2К_сер.2К_сл.2=0,521,371,27=0,9
В девятый столбик записываем для второй детали К_П2=0,9. Это означает, что трудоемкость изготовления одной детали № 2 равна 0,9 трудоемкости изготовления детали-представителя (у нас это деталь № 1).
5.2. Расчет трудоемкости изготовления детали
Определяем трудоемкость изготовления одной детали через общий коэффициент приведения этой детали и трудоемкость детали представителя:
Т_шт.-к.i=К_пiТ_шт.-к.п. (4)
Для второй детали:
Т_шт.-к.i=2=К_пi=2Т_шт.-к.п.=0,950=45 (мин)
В десятый столбик табл.2 записываем Т_шт.-к.2=45 мин.

Определяем трудоемкость изготовления всей партии рассматриваемой детали:
Т_Ni=Т_шт.-к.iN_i
Для второй детали:
Т_Ni=2=Т_шт.-к.2N₂=45 1000=45000 (мин)=750(ч)
В одиннадцатый столбик табл. 2 записываем для второй детали Т_N2=750 ч.

Аналогично определяем коэффициенты приведения и трудоемкость изготовления для других деталей. Заполняем табл.2 полностью (в данных методических указаниях это сделано лишь частично). В пояснительной записке обязательно должны быть приведены промежуточные расчеты. Делать их лучше по разделам, например: определение коэффициента приведения по массе для каждой из 10 деталей, затем определение коэффициента приведения по серийности для всех 10-ти деталей и т.д.
5.3. Расчет общей трудоемкости изготовления всей номенклатуры деталей
После заполнения табл.2 рассчитывается общая трудоемкость изготовления всех деталей:
(6)
В нашем примере:
ч
В учебных целях необходимо, чтобы 30000 часов при 2-х сменной работе и не менее 15000 часов при односменной. В противном случае будет получаться менее 10 станков, что недопустимо в учебных целях. Регулировать можно за счет программы выпуска одной или нескольких деталей.

Например, если получилось =23530 ч при 2-х сменной работе, то можно увеличить программу выпуска детали №10 до 10000 шт. Тогда при трудоемкости одной детали 36,03 мин. трудоемкость всей партии деталей №10 составит 360300 мин. или 6005 ч. В случае необходимости требуется скорректировать для детали №10 коэффициент приведения по серийности (К_сер.10) и общий коэффициент приведения (K_п10).
5.4. Расчет количества станков
Для расчета оборудования сначала определим процентное соотношение трудоемкости для станков каждой модели в техпроцессе для детали-представителя. Примерно такое же соотношение станков будет и для других деталей, поскольку они входят в одну группу технологического сходства.

Например, для нашей детали-представителя (заданной по курсовому проекту по ТМС) используются следующие станки:
Таблица 6

Продолжительность технологических операций,

выполняемых в проектируемом цехе

№ п/п	№ операции	Модель станка	tшт.-к., мин.
1	05	16К20	5,1
2	10	16К20	4,2
3	15	16К20Ф3	17,3
4	20	6Н82	8,1
5	25	2135	2,2
6	30	16К20	3,2
7	35	Термообработка
8	40 (слесарная)	Верстак, тисы	4,2
9	45	315	5,7
		tшт.-к цех	50

Примечание: t_{шт.-к цех} – сумма штучно-калькуляционного времени только тех операций, которые выполняются в проектируемом цехе или участке.
5.4.1. Группируем операции, где используются одинаковые модели станков. Определяем для них общее штучно-калькуляционное время, например:

• 
  операции 05, 10, 30 16К20 =12,5 мин;
  
• 
  операция 15 16К20Ф3 =17,3 мин;
  
• 
  операция 20 6Н82 =8,1 мин;
  
• 
  операция 25 2135 =2,2 мин;
  
• 
  операция 45 315 =5,7 мин;
  
• 
  операция 40 верстак, тисы =4,2 мин.
  

5.4.2. Определяем соотношение общего штучно-калькуляционного времени для каждой группы оборудования. В нашем примере:

• 
  16К20 а_16К20= _16К20/t_{шт.-к цех}=12,5/50=0,25
  
• 
  16К20Ф3 а_16К20Ф3=17,3/50=0,346
  
• 
  6Н82 а_6Н82=8,1/50=0,162
  
• 
  2135 а₂₁₃₅=2,2/50=0,044
  
• 
  315 а₃₁₅=5,7/50=0,114
  
• 
  верстак а_в=4,2/50=0,84
  

Проверка: .
5.4.3. Считая, что такое же соотношение оборудования будет и для техпроцессов других деталей, рассчитываем количество станков в каждой группе оборудования. Дробные числа округляем в большую сторону. Допускается округление в меньшую сторону при переработке на каждый станок не более 10%. Например, расчетное количество 6,6. Если примем 6 станков, то переработка будет 0,1 (10%), т.е. в пределах допустимого. Если бы было 6,7, то при расчете на 6 станков переработка более 0,1, т.е. необходимо принимать 7 станков. Действительный фонд времени F_дm принимается в соответствии с количеством смен.

В нашем случае расчетное (Ср) и принятое (Сп) количество станков при двухсменной работе (F_д2=4015 ч):

16К20: Ср=( /F_дm)а_16К20=(29534,4:4015)0,25=1,83 Сп_16К20=2

16К20ФЗ: Ср=( /F_дm)а_16К20Ф3= (29534,4:4015)0,346=2,55 Сп_16К20ФЗ=3

2135: Ср=( /F_дm)а₂₁₃₅= (29534,4:4015)0,162=1,19 Сп₂₁₃₅=2

315: Ср=( /F_дm)а₃₁₅= (29534,4:4015)×0,044=0,323 Сп₃₁₅=1

верстак: Ср=( /F_дm)а_в= (29534,4:4015)×0,084=0,62 Сп_в=1

5.4.4. Рассчитываем общее количество оборудования на участке:
С= Ср=2+3+2+1+1=9 шт.
5.5. Расчет потребной площади участка
Определяем ориентировочно площадь участка (F), необходимую для размещения основного оборудования:

где: f — производственная площадь одной единицы оборудования (м²):

— 7...10 (м²) — мелкие станки;

— 10...20 (м²) — средние станки;

— 20...60 (м²) — крупные станки;

— 60...170 (м²) — особо крупное оборудование.

В нашем примере используется, в основном, среднее оборудование, поэтому принимаем f=15. Тогда требуемая площадь для размещения 9 единиц оборудования ориентировочно составит 135 м².

Для размещения комнат мастера (начальника цеха), технолога, вспомогательных систем дополнительно требуется от 10% до 30% площади, занятой под основное оборудование (меньший процент для крупных цехов и участков). При выполнении контрольного задания проектируется мелкий цех (количество станков менее 50), поэтому дополнительная площадь F_доп=F0,3=1350,3=40,5 м²

Таким образом, общая площадь под участок в нашем примере ориентировочно составит
F_общ=F+F_доп=135+40,5=175,5 м²

5.6. Выбор сетки колонн и планировка участка
В соответствии с расчетами определяем участок в здании для размещения оборудования. При строительстве нового цеха определяем сетку колонн и габариты других строительных элементов, дополнительно отводя место для магистральных проездов и т.п. В связи с высокой стоимостью строительства, затратами на отопление (в Сибири затраты на отопление составляют до 70% от себестоимости продукции) не рекомендуется необоснованно увеличивать площадь здания. При реконструкции следует отдавать предпочтение компактному размещению оборудования с соблюдением требований техники безопасности и действующих норм.

На миллиметровке в плане обозначаем основные элементы здания (стены, окна, колонны и т.п.) в масштабе 1:100 для малых и средних цехов и участков или 1:200 — для больших. Предварительно размечаем компоновку цеха с выделением участков и отделений (вспомогательных служб). В таком же масштабе вычерчивается конфигурация оборудования в плане вместе с рационально размещенным вспомогательным оборудованием (тумбочки под инструмент, столы для контроля и т.п.).

Для компактного размещения оборудования лучше применять шаблонный метод. В этом случае оборудование вычерчивается в плане на отдельном листе (в том же масштабе, что и планировка здания). Затем подписывается модель оборудования и вырезается. Полученные шаблоны размещаются на планировке участка с соблюдением норм технического проектирования. При этом необходимо оставлять у станков места для размещения заготовок и готовых изделий, проезды для их подвоза, пешеходные проходы между станками и т.д.

Если на проектируемом участке предстоит обрабатывать тяжелые изделия (весом более 16 кг), необходимо предусмотреть подъемное оборудование для установки и снятия изделий со станков. Также необходимо продумать вопросы возможной замены оборудования с тем, чтобы не пришлось в последующем для замены одного станка переставлять и другое оборудование. Следует отдавать предпочтение установке оборудования на виброопоры, что облегчит и сократит время на его перестановку.

В целях уменьшения затрат на проводку электрокабелей и пневмотрубопроводов следует предусмотреть вопросы прокладки магистральных линий.

На планировке указывается:

• 
  сечение колонн с фундаментами, шаг колонн;
  
• 
  магистральные проезды и их ширина;
  
• 
  наружные и внутренние стены и перегородки, окна, ворота, двери;
  
• 
  общая ширина и длина цеха и пролета;
  
• 
  основное и вспомогательное оборудование, местоположение рабочего;
  
• 
  верстаки, рабочие столы, подставки, стеллажи;
  
• 
  места хранения инструментов;
  
• 
  места складирования заготовок и готовых изделий у рабочих мест;
  
• 
  склады заготовок, готовых изделий, инструментов и приспособлений, горюче-смазочных материалов;
  
• 
  транспортные и подъемные устройства;
  
• 
  места мастеров, площадки контроля гардероб, места общественного пользования;
  
• 
  все вспомогательные службы (в контрольной работе считаем, что цех имеет большую самостоятельность, поэтому должны присутствовать все вспомогательные службы);
  
• 
  название (назначение) каждого отделения (службы);
  
• 
  ширину и длину каждого вспомогательного отделения;
  
• 
  места заточки инструмента с указанием вытяжной вентиляции;
  
• 
  расстояние от колонн и стен до станков (привязку оборудования);
  
• 
  расстояние между станками;
  
• 
  нумерация оборудования с её расшифровкой в спецификации (при выполнении данного задания в порядке исключения указывать модель с
  
  Рис. 1. Пример планировки цеха (участка)
  танка на планировке);
  
• 
  назначение всех производственных отделений и участков;
  
• 
  средства защиты работающих.
  

5.7. Дополнительные требования к контрольной работе
При выполнении индивидуального задания (контрольной работы) считаем, что цех (участок) будет с высокой самостоятельностью, поэтому на планировке требуется разместить все вспомогательные службы, хотя размер цеха небольшой. При выполнении планировки площадь помещения должна быть не менее 6 кв. м на человека, но не менее 9 кв. м даже при одном работающем.

При выполнении планировки необходимо предусмотреть удобство работы рабочих и служащих, возможность быстрой эвакуации при пожаре и т.п. Размеры столов и шкафов брать в соответствии с используемыми на производстве и в быту. Условное обозначение оператора или служащего должно быть в том же масштабе, что и помещения для обеспечения наглядности.

На планировке требуется указать назначение каждого отделения и его размеры, а оборудование необходимо обозначать цифрами с их расшифровкой в спецификации, прилагаемой к пояснительной записке.

Количество рабочих и служащих рассчитывается по рабочим местам и схеме управления с учетом сменности и продолжительностью отпусков.

В пояснительной записке необходимо привести диаграммы загрузки рабочих мест по штучно-калькуляционному времени, решить вопросы совмещения операций для недогруженного оборудования.

В работе требуется предусмотреть порядок снабжения рабочих мест заготовками, удаления стружки, подачу и утилизацию смазочно-охлаждающей жидкости, подвод электроэнергии и сжатого воздуха, уделить внимание транспортной системе. В случае необходимости предусмотреть принудительную вентиляцию рабочих мест.

При выполнении планировки необходимо проработать варианты компоновки здания, в котором будет размещаться цех, взаимное расположение других цехов и отделений, особенность конструкции строительных элементов, тип исполнения крыши, мероприятия по повышению пожарной безопасности, удобство подъезда пожарных машин.

В пояснительной записке требуется кратко описать порядок технико-экономического обоснования принимаемых технических решений, дать обоснование строительства нового или реконструкции старого помещения.

6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

6.1.Обязательная литература

1. 
   Мельников Г.Н., Вороненко В.П. Проектирование механосборочных цехов. М.: Машиностроение, 1990. – 352 с.
   
2. 
   Проектирование машиностроительных заводов: Справочник в
   6-ти т./ Под ред. Е.С.Ямпольского. - М.: Машиностроение,1974.
   
3. 
   Козлов В.Н. Методические указания по дисциплине «Проектирование механосборочных цехов». – Томск, Изд. ТПУ, 1998 г.
   

6.2.Дополнительная литература

4. 
   Чарнко Д.В., Хабаров Н.Н. Основы проектирования механо-сборочных цехов. - М.: Машиностроение,1975.- 348 с.
   
5. 
   Азбель В.0., Егоров В.А., Звоницкий А.Ю. и др. Гибкое автоматическое производство. -Л.: Машиностроение, 1985. - 454 с.
   
6. 
   Егоров М.Е. Основы проектирования машиностроительных заводов, изд. 6-е. -И.: Высшая школа, 1969.- 420 с.
   
7. 
   Андерс А.А., Потапов И.М., Шушемкин А.В. Проектирование заводов и механосборочных цехов в автотракторной промышленности - М.: Машиностроение,1982.- 271 с.
   
8. 
   Дащенко А.И., Белоусов А.П., Проектирование автоматических линий. М:Высшая школа , 1983. —325 с.
   
9. 
   Козлов В.Н. Компьютерный вариант методического пособия «Проектирование механосборочных цехов» - Томск, 2003. – 124 с.
   

ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕХАНОСБОРОЧНЫХ ЦЕХОВ

Рабочая программа и методические указания


Составитель Виктор Николаевич Козлов
Рецензент: М.Ф. Полетика, д.т.н., профессор кафедры технологии машиностроения, резания и инструментов МСФ

Подписано к печати

Формат 60х84/16. Бумага ксероксная.

Плоская печать. Усл. печ. л. . Уч.-изд. л.

Тираж 100 экз. 3аказ . Цена свободная.

ИПФ ТПУ. Лицензия ЛТ № 1 от 18.07.94.

Т ипография ТПУ. 634050, Томск, пр. Ленина, 30.