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 |