Задание на курсовое проектирование
Выполнить компоновочный план механического цеха для выпуска заданного количества металлорежущих станков в год.
Исходные данные:
| № задания | 9 |
| Тип станка | универсально-фрезерный;
широкоуниверсальный фрезерный |
| Модель станка:
универсально-фрезерный широкоуниверсальный фрезерный |
6Р82Г
6Р83Ш |
| Размеры обработки рабочей поверхности станка:
универсально-фрезерный широкоуниверсальный фрезерный |
320×1250 мм
400×1600 мм |
| Годовая программа:
универсально-фрезерный широкоуниверсальный фрезерный |
1000 шт.
400 шт. |
| Удельная станкоёмкость изготовления одной тонны металлорежущего станка:
универсально-фрезерный широкоуниверсальный фрезерный |
110 станко-часов
120 станко-часов |
| Режим работы проектируемого цеха | двухсменный |
| Вид производства |
Характеристика объектов производства
Станок 6Р82Г
Рис 1. Расположение составных частей станка: 1-станина; 2-электрооборудование; 3-коробка скоростей; 4-коробка переключения; 5-стол и салазки; 6-консоль; 7-коробка подач.
Консольно-фрезерный станок 6Р82Г, предназначен для фрезерования всевозможных деталей из стали, чугуна и цветных металлов цилиндрическими, дисковыми, фасонными, угловыми, торцовыми, концевыми и другими фрезами.
Па станке можно обрабатывать вертикальные и горизонтальные плоскости, пазы, углы, рамки, зубчатые колеса, фрезеровать всевозможные спирали.
Технологические возможности станка могут быть расширены с применением делительной головки, поворотного круглого стола, накладной универсальной головки и других приспособлений.
Станок предназначен для выполнения различных фрезерных работ в условиях индивидуального и серийного производства. В крупносерийном производстве станок может успешно использоваться для выполнения работ операционного характера.
Возможность настройки станка на различные полуавтоматические и автоматические циклы позволяет организовать многостаночное обслуживание.
Станок 6Р83Ш
Рис 2. Расположение составных частей станка: 1-станина; 2-хобот; 3-коробка скоростей; 4-коробка подач; 5-коробка переключения; 6-консоль; 7-стол и салазки; 8-электрооборудование; 9-накладная головка; 10-поворотная головка.
Широкоуниверсальный консольно-фрезерный станок 6Р83Ш предназначен для выполнения различных фрезерных работ в условиях индивидуального производства.
На станке можно изготовлять металлические модели, штампы, пресс-формы, шаблоны, кулачки и т. п.
Для обработки различного вида поверхностей, а также крупногабаритных деталей, превышающих по своим размерам габарит стола, шпиндельная головка смонтирована на выдвижном хоботе и может поворачиваться под любым углом в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
Горизонтальный шпиндель станка может быть использован при обработке плоскостей торцовыми и цилиндрическими фрезами. Возможна как раздельная, так и одновременная работа обоими шпинделями. При установке серег станок может быть использован как обычный горизонтально-фрезерный.
Технологические возможности станка могут быть расширены с применением делительной головки, поворотного круглого стола и других приспособлений.
Техническая характеристика и жесткость станков позволяют полностью использовать возможности быстрорежущего твердосплавного инструмента.
Технические характеристики станка 6Р82Г
| Размеры рабочей поверхности стола | 320×1250 мм |
| Наибольшее перемещение стола, мм:
продольное поперечное вертикальное |
800 мм
250 мм 420 мм |
| Расстояние от оси горизонтального шпинделя до поверхности стола | 30-450 мм |
| Внутренний конус горизонтального
шпинделя по ГОСТ15945-82 |
50 |
| Число скоростей горизонтального шпинделя: | 18 |
| Частота вращения горизонтального шпинделя: | 31,5-1600 об/мин |
| Число рабочих подач стола: | 18 |
| Подача стола:
продольная поперечная вертикальная |
25-1250 мм/мин
25-1250 мм/мин 8,3-416,6 мм/мин |
| Скорость быстрого перемещения стола:
продольного поперечного вертикального |
3000 мм/мин
3000 мм/мин 1000 мм/мин |
| Мощность электродвигателя привода главного движения | 7,5 кВт |
| Габаритные размеры:
длина ширина высота |
2305 мм
1950 мм 1680 мм |
| Масса: | 2900 кг |
Технические характеристики станка 6Р83Ш
| Размеры рабочей поверхности стола | 400×1600 мм |
| Наибольшее перемещение стола, мм:
продольное поперечное вертикальное |
1000 мм
320 мм 420 мм |
| Расстояние:
от оси горизонтального шпинделя до поверхности стола от оси вертикального шпинделя до направляющих станины от торца вертикального шпинделя до поверхности стола |
30-450 мм
250-900 мм 70-570 мм |
| Наибольшее перемещение гильзы вертикального шпинделя | 80 мм |
| Угол поворота вертикальной фрезерной головки в плоскости, параллельной:
продольному ходу стола поперечному ходу стола: от станины к станине |
360 мм
90 мм 45мм |
| Внутренний конус шпинделя по ГОСТ15945-82:
горизонтального вертикального |
50
40 |
| Число скоростей шпинделя:
горизонтального вертикального |
18
11 |
| Частота вращения шпинделя:
горизонтального вертикального |
31,5-1600 об/мин
50-1600 об/мин |
| Число рабочих подач стола: | 18 |
| Подача стола:
продольная поперечная вертикальная |
25-1250 мм/мин
25-1250 мм/мин 8,3-416,6 мм/мин |
| Скорость быстрого перемещения стола:
продольного поперечного вертикального |
3000 мм/мин
3000 мм/мин 1000 мм/мин |
| Мощность электродвигателя привода главного движения | 11 кВт |
| Габаритные размеры:
длина ширина высота |
2680 мм
2260 мм 2040 мм |
| Масса: | 4050 кг |
Расчёт количества производственного станочного оборудования
Расчёт количества производственного оборудования производится по:
массе изделия;
станкоёмкости изготовления 1 тонны изделия;
годовой программе выпуска изделия;
действительному фонду времени работы оборудования;
коэффициенту загрузки станков;
| ТК- | суммарное нормировочное время, необходимое для обработки на данном станке годового количества деталей (суммарная станкоёмкость работы за год); |
| ФО- | действительный годовой фонд времени станка, час; |
| КЗАГР- | коэффициент загрузки металлорежущих станков; |
| Ткуд- | удельная станкоёмкость на одну тонну массы изделия, ст/ч; |
| V- | годовая программа, шт.; |
| т- | масса станка, т |
Данные для расчёта производственного станочного оборудования:
режим работы цеха: двухсменный
коэффициент загрузки металлорежущих станков: КЗАГР = 0,8-0,85 [1, стр. 6];
дополнительное количество станков для изготовления запасных частей принять 5% от станкоёмкости годовой программы [1, стр. 6].
Станок 6Р82Г:
по массе (4050 кг) станок относится к средним: 2000 – 15000 кг [1, стр. 5];
по заданной производственной программе (N = 1000 шт.) и типу станка (средний) определяем тип производства: крупносерийное [1, стр. 5];
удельную станкоёмкость изготовления 1 тонны металлорежущего оборудования определяем по таблице 3 [1, стр. 5]: для универсально-фрезерных станков 110 станко-часов.
Станок 6Р83Ш:
по массе (2900 кг) станок относится к средним: 2000 – 15000 кг [1, стр. 5];
по заданной производственной программе (N = 400 шт.) и типу станка (средний) определяем тип производства: среднесерийное [1, стр. 5];
удельную станкоёмкость изготовления 1 тонны металлорежущего оборудования определяем по таблице 3 [1, стр. 5]: для широкоуниверсально-фрезерных станков 120 станко-часов.
Состав оборудования необходимый для компоновочного плана цеха станкостроения
Для станка 6Р82Г (фрезерного) по таблице 4 [1, стр. 6] определяем:
| Состав оборудования механического цеха станкозавода | Объём в % | Расчётное суммарное количество | Принятое суммарное количество |
| Токарные | 19,6 | 20,58 | 21 |
| Токарно-револьверные | 8,3 | 8,715 | 9 |
| Токарно-карусельные | 1,0 | 1,05 | 1 |
| Токарные авт. и п/авт. | 3,8 | 3,99 | 4 |
| Расточные | 8,1 | 8,505 | 8 |
| Сверлильные | 13,9 | 14,595 | 14 |
| Агрегатные | 1,5 | 1,575 | 2 |
| Строгальные | 5,8 | 6,09 | 6 |
| Протяжные | 1,2 | 1,26 | 1 |
| Фрезерные | 17,2 | 18,06 | 18 |
| Зубообрабатывающие | 8,3 | 8,715 | 9 |
| Шлифовальные | 9,1 | 9,555 | 10 |
| Прочие | 2,2 | 2,31 | 2 |
| Всего: | 100 | 105 |
Для станка 6Р83Ш (фрезерного) по таблице 4 [1, стр. 6] определяем:
| Состав оборудования механического цеха станкозавода | Объём в % | Расчётное суммарное количество | Принятое суммарное количество |
| Токарные | 19,6 | 12,544 | 13 |
| Токарно-револьверные | 8,3 | 5,312 | 5 |
| Токарно-карусельные | 1,0 | 0,64 | 1 |
| Токарные авт. и п/авт. | 3,8 | 2,432 | 2 |
| Расточные | 8,1 | 5,184 | 5 |
| Сверлильные | 13,9 | 8,896 | 9 |
| Агрегатные | 1,5 | 0,96 | 1 |
| Строгальные | 5,8 | 3,712 | 4 |
| Протяжные | 1,2 | 0,768 | 1 |
| Фрезерные | 17,2 | 11,008 | 11 |
| Зубообрабатывающие | 8,3 | 5,312 | 5 |
| Шлифовальные | 9,1 | 5,824 | 6 |
| Прочие | 2,2 | 1,408 | 1 |
| Всего: | 100 | 64 |
Таким образом, получаем суммарное количество оборудования:
| Состав оборудования механического цеха станкозавода | Для станка 6Р82Г | Для станка 6Р83Ш | Суммарное количество |
| Токарные | 21 | 13 | 34 |
| Токарно-револьверные | 9 | 5 | 14 |
| Токарно-карусельные | 1 | 1 | 2 |
| Токарные авт. и п/авт. | 4 | 2 | 6 |
| Расточные | 8 | 5 | 13 |
| Сверлильные | 14 | 9 | 23 |
| Агрегатные | 2 | 1 | 3 |
| Строгальные | 6 | 4 | 10 |
| Протяжные | 1 | 1 | 2 |
| Фрезерные | 18 | 11 | 29 |
| Зубообрабатывающие | 9 | 5 | 14 |
| Шлифовальные | 10 | 6 | 16 |
| Прочие | 2 | 1 | 3 |
| Всего: | 105 | 64 | 169 |
Анализ основных деталей станков
Станок 6Р82Г
| Ведущие детали | Габариты мм. | Основные
тех. операции |
Тип станка | Модель | Кол. |
| Станина | 950х1600х1200 | Фрезерная,
расточная, сверлильная |
Прод.-фрез. | 6У312 | 1 |
| Гориз.-раст. | 2636Ф1 | 1 | |||
| Радиал.-сверл. | 2М57 | 1 | |||
| Хобот | 1800х1200х600 | Фрезерная,
расточная, сверлильная |
Прод.-фрез. | 6У312 | 1 |
| Гориз.-раст. | 2636Ф1 | 1 | |||
| Радиал.-сверл. | 2М57 | 1 | |||
| Основание | 2305х1950 х180 | Фрезерная,
расточная, сверлильная, строгальная |
Прод.-фрез. | 6620 | 1 |
| Гориз.-раст. | 2650Ф1 | 1 | |||
| Радиал.-сверл. | 2М57 | 1 | |||
| Прод.-строг. | 7228 | 1 | |||
| Стол | 320х1250х120 | Фрезерная,
расточная, сверлильная, шлифовальная, строгальная |
Прод.-фрез. | 6305Ф4 | 1 |
| Гориз.-раст. | 2636Ф1 | 1 | |||
| Радиал.-сверл. | 2М55 | 1 | |||
| Плоскошлиф. | 3Д722Ф2 | 1 | |||
| Продол.-строг. | 7112 | 2 | |||
| Салазки | 400х600х250 | Фрезерная,
расточная, сверлильная, шлифовальная, строгальная |
Прод.-фрез. | 6305Ф4 | 1 |
| Гориз.-фрез. | 6Р83 | 1 | |||
| Радиал.-сверл. | 2М55 | 1 | |||
| Гориз.-раст. | 2636Ф1 | 1 | |||
| Попер.-строг. | 7М36 | 1 | |||
| Плоскошлиф. | 3Д722Ф2 | 1 | |||
| Консоль | 1000х1500х600 | Фрезерная,
расточная, сверлильная |
Прод.-фрез. | 6У312 | 1 |
| Верт.-фрез. | 6А59 | 1 | |||
| Гориз.-раст. | 2636Ф1 | 1 | |||
| Радиал.-сверл. | 2М57 | 1 | |||
| Продол.-строг. | 7116 | 1 | |||
| Втулки, диски | Сверлильная,
токарная, шлифовальная, фрезерная |
Верт.-сверл. | 2Н118 | 1 | |
| 2Н125 | 2 | ||||
| Радиал.-сверл. | 2М55 | 2 | |||
| 2М57 | 1 | ||||
| Ток.-винт | 16К20 | 2 | |||
| 16К50П | 1 | ||||
| Ток.-револв. | 1Е316 | 1 | |||
| 1Г340П | 3 | ||||
| Верт.-фрез. | 6550 | 2 | |||
| Плоскошлиф. | 3Д754 | 2 | |||
| Зубчатые колеса | Фрезерная,
протяжная, шлифовальная, сверлильная |
Зубофрез. | 53А30П | 3 | |
| Зубодолб. | 5122 | 3 | |||
| Верт.-протяж. | 7Б65 | 1 | |||
| Зубошевинг. | 5702В | 2 | |||
| Зубопритир. | 5П722 | 2 | |||
| Верт.-сверл.
Зубошлиф. |
2Н125
5В833 |
3
2 |
|||
| 58П70В | 1 | ||||
| Валы и ходовые винты | Токарная,
шлифовальная, фрезерная, протяжная |
Ток.-винт. | 16Б05П | 7 | |
| 16К20 | 5 | ||||
| 16К40П | 1 | ||||
| Ток.-револв. | 1Г325 | 3 | |||
| Одношп. авт. | 1М32В | 3 | |||
| Многошп. авт. | 1Б240П4К | 2 | |||
| Ток.-карус. | 1512 | 1 | |||
| Круглошл. | 3А110В | 1 | |||
| 3У131М | 1 | ||||
| 3М194 | 1 | ||||
| Бесц.-шлиф. | 3М185 | 1 | |||
| Шлиц.-шлиф. | 3451В | 1 | |||
| Верт.-фрез. | 6Р11 | 2 | |||
| Отрезной | 8Г642 | 2 | |||
| Верт. протяж. | 7Б65 | 1 | |||
| Прочие | Фрезерная,
сверлильная, токарная, шлифовальная |
Верт.-фрез. | 6Р11 | 3 | |
| Гориз.-фр. | 6Р80 | 3 | |||
| Верт.-сверл. | 2Н118 | 2 | |||
| Ток.-винт. | 16Б05П | 1 | |||
| Ток.-револ. | 1Е316 | 2 | |||
| Кругл.-шлиф. | 3А110В | 1 |
Станок 6Р83Ш
| Ведущие детали | Габариты мм. | Основные
тех. операции |
Тип станка | Модель | Кол. |
| Станина | 950х1600х1200 | Фрезерная,
расточная, сверлильная |
Прод.-фрез. | 6У312 | 1 |
| Гориз.-раст. | 2636Ф1 | 1 | |||
| Радиал.-сверл. | 2М57 | 1 | |||
| Хобот | 1800х1200х600 | Фрезерная,
расточная, сверлильная |
Прод.-фрез. | 6У312 | 1 |
| Гориз.-раст. | 2636Ф1 | 1 | |||
| Радиал.-сверл. | 2М57 | 1 | |||
| Основание | 2305х1950 х180 | Фрезерная,
расточная, сверлильная, строгальная |
Прод.-фрез. | 6620 | 1 |
| Гориз.-раст. | 2650Ф1 | 1 | |||
| Радиал.-сверл. | 2М57 | 1 | |||
| Прод.-строг. | 7228 | 1 | |||
| Стол | 320х1250х120 | Фрезерная,
расточная, сверлильная, шлифовальная, строгальная |
Прод.-фрез. | 6305Ф4 | 1 |
| Гориз.-раст. | 2636Ф1 | 1 | |||
| Радиал.-сверл. | 2М55 | 1 | |||
| Плоскошлиф. | 3Д722Ф2 | 1 | |||
| Продол.-строг. | 7112 | 2 | |||
| Салазки | 400х600х250 | Фрезерная,
расточная, сверлильная, шлифовальная, строгальная |
Прод.-фрез. | 6305Ф4 | 1 |
| Гориз.-фрез. | 6Р83 | 1 | |||
| Радиал.-сверл. | 2М55 | 1 | |||
| Гориз.-раст. | 2636Ф1 | 1 | |||
| Попер.-строг. | 7М36 | 1 | |||
| Плоскошлиф. | 3Д722Ф2 | 1 | |||
| Консоль | 1000х1500х600 | Фрезерная,
расточная, сверлильная |
Прод.-фрез. | 6У312 | 1 |
| Верт.-фрез. | 6А59 | 1 | |||
| Гориз.-раст. | 2636Ф1 | 1 | |||
| Радиал.-сверл. | 2М57 | 1 | |||
| Продол.-строг. | 7116 | 1 | |||
| Втулки, диски | Сверлильная,
токарная, шлифовальная, фрезерная |
Верт.-сверл. | 2Н125 | 2 | |
| Радиал.-сверл. | 2М57 | 1 | |||
| Ток.-винт | 16К50П | 1 | |||
| Ток.-револв. | 1Г340П | 1 | |||
| Верт.-фрез. | 6550 | 2 | |||
| Плоскошлиф. | 3Д754 | 2 | |||
| Зубчатые колеса | Фрезерная,
протяжная, шлифовальная, сверлильная |
Зубофрез. | 53А30П | 2 | |
| Зубодолб. | 5122 | 2 | |||
| Верт.-протяж. | 7Б65 | 1 | |||
| Зубошевинг. | 5702В | 2 | |||
| Зубопритир. | 5П722 | 2 | |||
| Верт.-сверл. | 2Н125 | 2 | |||
| Зубошлиф. | 58П70В | 1 | |||
| Валы и ходовые винты | Токарная,
шлифовальная, фрезерная, протяжная |
Ток.-винт. | 16К20 | 2 | |
| 16К40П | 1 | ||||
| Ток.-револв. | 1Г325 | 1 | |||
| Одношп. авт. | 1М32В | 1 | |||
| Многошп. авт. | 1Б240П4К | 1 | |||
| Ток.-карус. | 1512 | 1 | |||
| Кругл.-шл. | 3М194 | 1 | |||
| Бесц.-шлиф. | 3М185 | 1 | |||
| Шлиц.-шлиф. | 3451В | 1 | |||
| Верт.-фрез. | 6Р11 | 1 | |||
| Отрезной | 8Г642 | 1 | |||
| Верт. протяж. | 7Б65 | 1 | |||
| Прочие | Фрезерная,
сверлильная, |
Верт.-фрез. | 6Р11 | 1 | |
| Гориз.-фр. | 6Р80 | 1 | |||
| Верт.-сверл. | 2Н118 | 1 |
Расчет потребности в рабочих кадрах цеха
Производственные рабочие:
Рпр = С·2 = 169·2 = 338 человек
Разметчики и слесаря: Ррс = Рпр·0,03 = 338·0,03 = 10,14; принимаем Ррс=11 человек
Итого производственных рабочих: Рпр = 338+11 = 349 человек
Вспомогательные рабочие: при укрупненных расчетах количество вспомогательных рабочих принимают равным 30% от числа производственных рабочих, тогда:
Рвсп = 0,3·Рпр = 0,3·349 = 104,7; принимаем Рвсп = 105 человек
Младший обслуживающий персонал: количество младшего обслуживающего персонала принимают равным 4% от числа производственных рабочих, тогда:
Рмоп = 0,04·Рпр = 0,04·349 = 13,96; принимаем Рмоп = 14 человек
Инженерно-технический персонал: количество инженерно-технического персонала принимают равным 15% от числа производственных рабочих:
Ритр = 0,15·Рпр = 0,15·349 = 52,35; принимаем Ритр =53 человека
Счетно-контрольный персонал: количество счетно-контрольного персонала принимают равным 5% от числа производственных рабочих:
Рскп = 0,05·Рпр = 0,05·349 = 17,45; принимаем Рскп = 18 человек
Инструментальное хозяйство: количество персонала обслуживающего инструментальное хозяйство принимают равным 30% от числа вспомогательных рабочих:
Рих = 0,3·Рвсп = 0,3·105 = 31,5; принимаем Рих = 32 человека
Ремонтно-механические службы: количество персонала ремонтно-механической службы принимают равным 30% от числа вспомогательных рабочих:
Ррмс = 0,3·Рвсп = 0,3·105 = 31,5; принимаем Ррмс = 32 человека
Аппарат ОТК: количество работников ОТК принимают равным 40% от числа вспомогательных рабочих:
Ротк = 0,4·Рвсп = 0,4·105 = 42; принимаем Ротк = 42 человека
Таблица 9. Сводная ведомость работников по цеху
| Категория работников | Количество человек |
| Производственные рабочие | 338 |
| Вспомогательные рабочие | 105 |
| Младший обслуживающий персонал | 14 |
| Инженерно-технический персонал | 53 |
| Счетно-контрольный персонал | 18 |
| Инструментальное хозяйство | 32 |
| Ремонтно-механические службы | 32 |
| Аппарат ОТК | 42 |
| ИТОГО: | 634 |
Расчет площади вспомогательных отделений и площади всего механического цеха
Заготовительное отделение: площадь заготовительного отделения рассчитывается по удельной площади и числу станков. Удельная площадь составляет Sзаг =25-30 м2. Принимаем для заготовительного отделения 6 станков: ножовочная и дисковая пилы, отрезной, центровочный, обдирочный и правильный станки [2, с 178].
Sзаг = 25·6 = 150 м2
Заточное отделение: определяем количество и состав станков заточного отделения. Количество заточных станков берется 4 – 6% от производственных станков [2, с 180].
Сзат = 0,06·169 = 10,14; принимаем Сзат = 11 из них:
универсально-заточных: 4 шт.;
заточных для резцов из быстрорежущей стали: 2 шт.;
заточных для резцов из твердых сплавов: 2 шт.;
заточной для сверл: 1 шт.;
универсально-шлифовальный: 1 шт.;
плоскошлифовальные: 1 шт.
Удельная общая площадь заточного отделения составляет 10-12 м2 на один станок, следовательно:
Sзат = 10·11=110 м2
Цеховая ремонтная база: общее количество основных металлорежущих станков цеховой ремонтной базы составляет 12 станков [2, с 328]:
токарно-винторезный: 5 шт.;
вертикально-сверлильный: 1 шт.;
универсально-фрезерный: 1шт.;
вертикально-фрезерный: 1 шт.;
поперечно-строгальный: 1 шт.;
долбежный: 1 шт.;
универсально-круглошлифовальный: 1 шт.;
зубофрезерных: 1 шт.
Сверх подсчитанного количества основных станков ремонтной базы необходимо предусмотреть еще вспомогательное оборудование. В состав вспомогательного технологического оборудования входят:
настольно-сверлильный станок: 1 шт.;
обдирочно-шлифовальный станок: 1 шт.;
пила дисковая: 1 шт.;
пресс гидравлический: 1 шт.;
сварочный трансформатор: 1 шт.;
пост сварочный: 1шт.;
моечная ванна: 1 шт.
Удельная площадь ремонтной базы приходящаяся на один основной станок, в среднем составляет 22-28 м2.
Дополнительно выделяется площадь для склада запасных частей в размере 25-30% площади базы: [3, с 227]
Spб = 22·12·1,25 = 330 м2
Отделения по ремонту электрооборудования и электронных систем: данная площадь составляет 35-40% площади цеховой ремонтной базы [3, с. 227]
Spэc = 0,35·330 = 116 м2
Контрольное отделение: площадь контрольного отделения определяют исходя из числа контрольных работников, располагающихся на данной площади в одну смену, считая при этом на одного человека 5-6 м2 и делая надбавку для расположения инвентаря, оборудования и проходов путем умножения величины общей площади на коэффициент 1,5-1,75: [2, с 263]
Sконтр = 21·5·1,5 = 158 м2
Мастерская для ремонта приспособлений и инструмента: количество станков для мастерской ремонта приспособлений и инструмента определяется из расчета – 2% от количества обслуживаемых металлорежущих станков. Общая площадь для станков и слесарной работы определяется из расчета 25 м2 на один станок мастерской, включая вспомогательную площадь (для кладовой ремонтируемых приспособлений и запасных частей к ним и других помещений)
Speм. п.и. = 0,02·169·25 = 85 м2
Отделение для приготовления и раздачи СОЖ: данная площадь составляет 40-120 м2. Емкости для сбора и фильтрации СОЖ размещают часто в подвалах и тоннелях. Площадь склада масел определяют из расчета 0,1-0,12 м2 на один обслуживаемый станок [3, с 232]
Scoж = 0,07·169+80 = 92 м2
Отделение для переработки стружки: площадь отделения для сбора и переработки стружки определяется по формуле:
Scтр = (0,03-0,04)*Snp.,
где Snp – производственная площадь цеха [3, с 230]
Sстр = 0,03·6346 = 191 м2
Инструментально-раздаточный склад: площадь склада инструмента определяется из расчета на один металлорежущий станок обслуживаемого цеха при работе в 2 смены в зависимости от вида производства. Для серийного – 0,4 м2; крупносерийного – 0,3. Площадь склада приспособлений для среднесерийного производства принимается равной 0,3 м2; крупносерийного – 0,2. Площадь кладовой для абразива принимается из расчета 0,4 м2 на один шлифовальный, заточной или полировальный станок [2, с 191].
Sирс=(0,3+0,2)·105+(0,4+0,3)·64+0,4·34=111 м2
Цеховой склад заготовок и материалов: площадь цехового склада материалов и заготовок составляет 10-15% от производственной площади [2, с 188]
Scзм=0,10·6346=635 м2
Общая площадь вспомогательных отделений механического цеха:
Sвсп. отд = Sзаг+Sзат+Sрб+Sрзс+Sконтр+Sрем. п.и.+Sсож+Sстр+Sирс+Sсзм =
= 150+110+330+116+158+85+92+191+111+635 = 1978 м2
Общая площадь: площадь цеха определяется как сумма производственной площади и площади вспомогательных отделений механического цеха (служебно-бытовые помещения не учитываются):
Sобщ. цexa = Sпр+Sвсп. от. = 6346+1978 = 8324 м2
Промежуточный склад: площадь промежуточного склада составляет 7% от общей площади цеха:
Sпс = 0,07·8324 =583 м2
Общая площадь механического цеха:
Sцexa = 8324+583 = 8907 м2
Производственная площадь цеха составляет 71% от всей площади цеха
Определение площади служебно-бытовых помещений:
Площадь служебно-бытовых помещений цеха определяется по удельной площади на одного работающего. Расчет производится по смене с наибольшим количеством работающих.
| № | Помещения | Удельная площадь на одного работающего списочного состава, м2 | Общая площадь,
м2 |
| 1 | Санитарно-гигиенические | 3,16 | 1002 |
| 2 | Общественного питания, включая подсобные помещения, кухни | 0,61 | 193 |
| 3 | Медицинские | 0,13 | 41 |
| 4 | Культурно-массовые | 0,3 | 95 |
| 5 | Служебные | 0,7 | 222 |
| 6 | Общественные организации | 0,04 | 13 |
| 7 | Итого: | 4,94 | 1556 |
Участки механической обработки деталей
Разобьем цех на отдельные участки:
участок обработки станины и хобота
участок обработки снования и консоли
участок обработки стола и салазок
участок обработки втулок, дисков и прочих деталей
участок обработки зубчатых колёс
участок обработки валов и ходовых винтов
Состав и площадь участка обработки станины и хобота
| № | Наименование станка | Модель станка | Мощность станка, кВт | Кол-во станков | Площадь под станок, м2 | Общая площадь под станки, м2 |
| 1 | Продольно-фрезерный | 6У312 | 22х2 | 4 | 100 | 400 |
| 2 | Горизонтально-расточной | 2636Ф1 | 19 | 4 | 90 | 360 |
| 3 | Радиально-сверлильный | 2М57 | 7,5 | 4 | 15 | 60 |
| 4 | Всего: | 820 |
Состав и площадь участка обработки основания и консоли
| № | Наименование станка | Модель станка | Мощность станка, кВт | Кол-во станков | Площадь под станок, м2 | Общая площадь под станки, м2 |
| 1 | Продольно-фрезерный | 6620 | 30х4 | 2 | 320 | 640 |
| 2 | Продольно-фрезерный | 6У312 | 22х2 | 2 | 100 | 200 |
| 3 | Вертикально-фрезерный | 6А59 | 22 | 2 | 60 | 120 |
| 4 | Горизонтально-расточной | 2650Ф1 | 37 | 2 | 280 | 560 |
| 5 | Горизонтально-расточной | 2636Ф1 | 19 | 2 | 90 | 180 |
| 6 | Радиально-сверлильный | 2М57 | 7,5 | 4 | 15 | 60 |
| 7 | Продольно-строгальный | 7228 | 125 | 2 | 350 | 700 |
| 8 | Продольно-строгальный | 7116 | 100 | 2 | 130 | 260 |
| 9 | Всего: | 2720 |
Состав и площадь участка обработки стола и салазок
| № | Наименование станка | Модель станка | Мощность станка, кВт | Кол-во станков | Площадь под станок, м2 | Общая площадь под станки, м2 |
| 1 | Продольно-фрезерный | 6305Ф4 | 7,8 | 4 | 50 | 200 |
| 2 | Горизонтально-фрезерный | 6Р83 | 11 | 2 | 15 | 30 |
| 3 | Горизонтально-расточной | 2636Ф1 | 19 | 4 | 90 | 360 |
| 4 | Радиально-сверлильный | 2М55 | 5,5 | 4 | 10 | 40 |
| 5 | Продольно-строгальный | 7112 | 100 | 4 | 90 | 360 |
| 6 | Поперечно-строгальный | 7М36 | 7,5 | 2 | 10 | 20 |
| 7 | Плоскошлифовальный | 3Д722Ф2 | 15 | 4 | 20 | 80 |
| 8 | Всего: | 1090 |
Состав и площадь участка обработки втулок, дисков и прочих деталей
| № | Наименование станка | Модель станка | Мощность станка, кВт | Кол-во станков | Площадь под станок, м2 | Общая площадь под станки, м2 |
| 1 | Вертикально-сверлильный | 2Н118 | 1,5 | 4 | 5 | 20 |
| 2 | Вертикально-сверлильный | 2Н125 | 2,2 | 4 | 5 | 20 |
| 3 | Радиально-сверлильный | 2М55 | 5,5 | 2 | 10 | 20 |
| 4 | Радиально-сверлильный | 2М57 | 7,5 | 2 | 15 | 30 |
| 5 | Токарно-винторезный | 16К20 | 11 | 2 | 10 | 20 |
| 6 | Токарно-винторезный | 16К50П | 22 | 2 | 30 | 60 |
| 7 | Токарно-винторезный | 16Б05П | 1,5 | 1 | 30 | 30 |
| 8 | Токарно-револьверный | 1Е316 | 3 | 3 | 5 | 15 |
| 9 | Токарно-револьверный | 1Г340П | 6 | 4 | 15 | 60 |
| 10 | Вертикально-фрезерный | 6550 | 10 | 4 | 20 | 80 |
| 11 | Вертикально-фрезерный | 6Р11 | 5,5 | 4 | 10 | 40 |
| 12 | Горизонтально-фрезерный | 6Р80 | 3 | 4 | 10 | 40 |
| 13 | Плоскошлифовальный | 3Д754 | 15 | 4 | 10 | 40 |
| 14 | Круглошлифовальный | 3А110В | 2,2 | 1 | 10 | 10 |
| 15 | Всего: | 485 |
Состав и площадь участка обработки зубчатых колёс
| № | Наименование станка | Модель станка | Мощность станка, кВт | Кол-во станков | Площадь под станок, м2 | Общая площадь под станки, м2 |
| 1 | Зубофрезерный | 53А30П | 3,2 | 5 | 10 | 50 |
| 2 | Зубодолбёжный | 5122 | 2,1 | 5 | 6 | 30 |
| 3 | Вертикально-протяжной | 7Б65 | 22 | 2 | 12 | 24 |
| 4 | Зубошевинговальный | 5702В | 3 | 4 | 5 | 20 |
| 5 | Зубопритирочный | 5П722 | 5,5 | 4 | 5 | 20 |
| 6 | Вертикально-сверлильный | 2Н125 | 2,2 | 5 | 5 | 25 |
| 7 | Зубошлифовальный | 5В833 | 4 | 2 | 15 | 30 |
| 8 | Зубошлифовальный | 58П70В | 3 | 2 | 15 | 30 |
| 9 | Всего: | 229 |
Состав и площадь участка обработки валов и ходовых винтов
| № | Наименование станка | Модель станка | Мощность станка, кВт | Кол-во станков | Площадь под станок, м2 | Общая площадь под станки, м2 |
| 1 | Токарно-винторезный | 16Б05П | 1,5 | 7 | 30 | 210 |
| 2 | Токарно-винторезный | 16К20 | 11 | 7 | 10 | 70 |
| 3 | Токарно-винторезный | 16К40П | 18,5 | 2 | 60 | 120 |
| 4 | Токарно-револьверный | 1Г325 | 2,6 | 4 | 12 | 48 |
| 5 | Одношпиндельный автомат | 1М32В | 3,1 | 4 | 10 | 40 |
| 6 | Многошпиндельный автомат | 1Б240П4К | 13 | 3 | 10 | 30 |
| 7 | Токарно-карусельный | 1512 | 30 | 2 | 10 | 20 |
| 8 | Круглошлифовальный | 3А110В | 2,2 | 1 | 10 | 10 |
| Круглошлифовальный | 3У131М | 3 | 1 | 30 | 30 | |
| Круглошлифовальный | 3М194 | 25 | 2 | 110 | 220 | |
| Бесцентрово-шлифовальный | 3М185 | 22 | 2 | 25 | 50 | |
| Шлице-шлифовальный | 3451В | 3 | 2 | 20 | 40 | |
| Вертикально-фрезерный | 6Р11 | 5,5 | 3 | 10 | 30 | |
| Вертикально-протяжной | 7Б65 | 22 | 2 | 12 | 24 | |
| Отрезной | 8Г642 | 5,5 | 3 | 20 | 60 | |
| 15 | Всего: | 1002 |
Проектирование компоновки цеха
Подсчитаем общую площадь, занимаемую оборудованием и подразделениями, расположенными в цехе:
Площади с оборудованием и вспомогательными подразделениями расположим в три пролета по 24 метра шириной. Сетка колонн 24 – 12.
Служебно-бытовые помещения расположим сбоку здания цеха в три этажа в сетке колонн 12х3.
Высота пролета: H = K + Z + E + F + C + A + M, где:
K – высота оборудования не менее 2,3 м;
Z – безопасное расстояние между грузом и оборудованием, не менее 0,4м;
E – высота наибольшего по размеру изделия в положении транспортирования; этот промежуток принимается равным 0,5 – 1,0 м;
F – расстояние от верхней кромки наибольшего транспортируемого изделия до центра крюка крана в верхнем его положении, необходимое для захвата изделия цепью или канатом и зависящее от размеров изделия; принимается не менее 1 м ;
C – расстояние от предельного верхнего положения крюка до горизонтальной линии, проходящей через вершину головки рельса; величина этого расстояния колеблется в пределах от 0,5 до 1,6 м в зависимости от грузоподъемности и конструкции крана;
А – высота мостового крана;
M – расстояние от верхней точки крана до перекрытия, не менее 0,1 м;
Н = Н1 + h;
h = A + M
H = 6700 + 1250 + 1000 + 1000 + 1500 = 11450 мм
Определение потребного количества кранов и транспортных средств
Анализируя номенклатуру выпускаемых изделий в цехе, объем выпускаемой продукции, габаритные размеры деталей и их массу, считаю рациональным использование подвесных кранов грузоподъемностью 5 тонн. Количество кранов в пролете определяют исходя из соотношения 1 кран на 50 метров длины пролета. А также мостовых кранов грузоподъемностью 10 тонн. Количество кранов в пролете определяют исходя из соотношения 1 кран на 50-60 метров длины пролета. [2, с 374].
Для обслуживания станков, рабочих мест, цеховых и складских помещений, перевозки грузов между цехами и складами выбираем электрокары грузоподъемностью 3 тонны. Они просты в управлении и бесшумны. Электрокары легко маневрируют в цехах, не требуют широких проездов и больших радиусов закругления. Скорость движения электрокаров 6-15 км/ч [2, с 367].
Проектирование электроснабжения цеха
Для определения годового расхода электроэнергии на освещение W при укрупненных расчетах принимают 15 Вт в час на 1 м2 площади пола цехов, включая служебные и бытовые помещения [2, с. 422].
Таким образом: Wосв = 0,015·(8907+1556) = 156,95 кВт·час
Определим активную мощность электроприемников (Ра): Ра определяется по суммарной установленной мощности Руст и коэффициенту Кс, учитывающему недогрузку по мощности и неодновременность работы электроприемников, потери в сети и в электродвигателях. Для механических цехов Кс можно принимать равным 0,4-0,55 [3, с. 377].
Установленная мощность по ведомости Руст = 2707,7 кВт
Ра = Кс*Руст = 0,5·2707,7 = 1353,85 кВт;
компоновочный цех оборудование
Определим годовой расход электроэнергии:
Wгод = Pa·ФД+Wосв·ФД = 1353,85·4015+156,95·4015 = 6065862 кВт·час,
где: Фд – действительный годовой фонд времени (при двухсменном режиме работы цеха), час.
Основные технико-экономические показатели
| № | Наименование показателя | Единица измерения | Величина |
| 1. | Выпуск | шт | 1400 |
| 2. | Годовой выпуск механических изделий | тн | 4520 |
| 2. | Число смен | шт | 2 |
| 3. | Производственные станки | шт | 169 |
| 4. | Площадь цеха | м2 | 8907 |
| 5. | Производственная площадь цеха | м2 | 6346 |
| 6 | Общая мощность станочного оборудования | кВт | 2707,7 |
| 7 | Количество производств, рабочих | чел | 349 |
| 8 | Количество вспомогательных рабочих | чел | 105 |
| 9 | Младший обслуживающий персонал | чел | 14 |
| 10 | Инженерно-технический персонал | чел | 53 |
| 11 | Счетно-контрольный персонал | чел | 18 |
| 12 | Инструментальное хозяйство | чел | 32 |
| 13 | Ремонтно-механические службы | чел | 32 |
| 14 | Выпуск на 1 м2 производственной площади | тн | 0,712 |
| 15 | Выпуск на 1 м2 общей площади | тн | 0,432 |
| 16 | Выпуск на 1 станок | тн | 26,746 |
| 17 | Выпуск на 1 рабочего | тн | 7,129 |
| 18 | Коэффиц. загрузки станков | % | 0,8 |
| 19 | Средняя установленная мощность | кВт | 16,48 |
| 20 | Производственная площадь на 1 станок | м2 | 37,55 |
Просмотров: 2