Станки
|
Завод консольно-фрезерных станков
|
% от общего
количества
|
количество,
шт.
|
принятое
количество, шт
|
из них % автоматов, полуавтоматов,
станков с ЧПУ, специальных
|
количество,
шт.
|
принятое
количество, шт.
|
Токарно-винторезные
|
14,5
|
6,38
|
7
|
6,2
|
2,73
|
3
|
Токарно-карусельные
|
2,6
|
1,14
|
1
|
-
|
-
|
0
|
Токарно-револьверные
|
4,6
|
2,02
|
2
|
0,8
|
0,4
|
0
|
Токарные автоматы и полуавтоматы
|
3,5
|
1,54
|
2
|
-
|
-
|
0
|
Расточные
|
8,7
|
3,8
|
4
|
3,5
|
1,54
|
2
|
Сверлильные
|
13,3
|
5,85
|
6
|
4,3
|
1,9
|
2
|
Агрегатно-расточные и агрегатно-сверлильные
|
2,9
|
1,28
|
1
|
0,7
|
0,3
|
0
|
Строгальные и долбежные
|
2
|
0,88
|
1
|
-
|
-
|
0
|
Протяжные
|
1,6
|
0,7
|
1
|
-
|
-
|
0
|
Фрезерные
|
19,0
|
8,4
|
8
|
8,3
|
3,7
|
4
|
Зубообрабатывающие
|
6,6
|
2,9
|
3
|
1,6
|
0,7
|
1
|
Шлифовальные, хонинговальные,
суперфинишные
|
18,5
|
8,14
|
8
|
5,3
|
2,33
|
2
|
Прочие
|
4,4
|
1,94
|
0
|
0,6
|
0,3
|
0
|
Итого
|
100
|
|
44
|
32
|
|
13
|
Примечание: В данной
таблице 3.1 скорректировано количество %-тов принимаемых станков от их общего
числа по сравнению с оригиналом [1, табл. 12а, с.147].
Увеличим процент токарно-винторезных и зубообрабатывающих станков с ЧПУ, т.к. в выполняемой самостоятельной
работе рассматриваемый
консольно-фрезерный станок, без учета корпусных деталей, преимущественно состоит из деталей тел вращения и зубчатых колес, которые наиболее трудоемкие и
отвечают за точность самого станка. А следовательно применение большего
количества станков с ЧПУ на выполнение этих деталей, даст большую производительность изготовления и
точность изготовляемой продукции, что характерно повысит ее качество и сроки
окупаемости проекта. По этому применение большего количества станков с ЧПУ
можно считать рентабельным, но для более точной оценки необходимо произвести
более подробный экономический анализ на сроки окупаемости и себестоимость
продукции. А также необходимо взять во внимание технологический процесс сборки
единицы оборудования, т.к. возможно большая производительность на выполнение
выше упомянутых деталей не имеет необходимости из-за отсутствия спешки в подаче
данных деталей на сборку.
Уменьшим процент
фрезерных и шлифовальных станков, т.к. более точная и трудоемкая работа на
выполнение зубчатых колес возможна на зубообрабатывающем станке с ЧПУ, а также
стоимость выполняемой работы станочником на этом станке меньше, чем на
шлифовальном (в зависимости от уровня квалификации рабочего).
Количество прочих
станков принимаем равным 0, т.к. в серийном
производстве загруженность оборудования в среднем не привышает 80% и
следовательно в приобретении дополнительного оборудования нет необходимости, а
в случае ремонта или поломки можно задействовать недозагруженное оборудование.
Необходимые данные, для
определения производственной площади цеха приведены в таблицах 3.2 и 3.3
соответственно.
Таблица 3.2 – Данные по
участку обработки тел вращения и мелких корпусных деталей (участок №1)
Модель станка
|
Кол-во
|
Краткая тех. характеристика
|
Удельная площадь, м2
|
Всего м2
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
16Б05
|
2
|
dmax= 250
Lmax= 500
мощность N= 1,5 кВт
масса, кг = 715
|
12
|
24
|
16К20
|
2
|
dmax= 400
Lmax= 1000
мощность N= 11 кВт
масса, кг = 2835
|
25
|
50
|
16К20Ф3
|
3
|
dmax= 400
Lmax= 1000
мощность N= 10
масса, кг = 4000
|
25
|
75
|
1512
|
1
|
dmax= 1250
Lmax=1000
мощность N= 30
масса, кг = 16500
|
25
|
25
|
1Д316
|
1
|
dmax прутка= 18
Lmax подачи прутка= 50
мощность N= 1,7
масса, кг = 1028
|
12
|
12
|
1А425
|
1
|
dmax прутка= 65
Lmax подачи прутка= 175
мощность N= 7,5
масса, кг = 4850
|
25
|
25
|
1М10А
|
1
|
dmax прутка= 10
Lmax подачи за цикл = 100
мощность N= 2,2
масса, кг = 840
|
12
|
12
|
11Т16В
|
1
|
dmax прутка= 16
Lmax подачи за цикл = 140
мощность N= 3
масса, кг = 1200
|
25
|
25
|
7Б56
|
1
|
Тяговая сила кН = 200
Ход салазок = 1600
Размер опорной
плиты = 450х450
d в планшайбе = 160
мощность N= 30
масса, кг = 7450
|
60
|
60
|
5140
|
1
|
dmax= 500
Нmax венца= 100
модуль = 8
мощность N= 4
масса, кг = 4400
|
25
|
25
|
53А20
|
1
|
dmax= 200
Нmax венца= 180
модуль = 6
мощность N= 7.5
масса, кг = 6800
|
25
|
25
|
5С277
|
1
|
dmax= 500
Нmax венца= 80
модуль = 12
мощность N= 5,5
масса, кг = 15000
|
25
|
25
|
6Р13
|
1
|
размеры стола – 400х1600
мощность N= 11
масса, кг = 4200
|
25
|
25
|
5А872
|
1
|
dmax= 800
Нmax венца= 125
модуль = 12
мощность N= 4
масса, кг = 12500
|
25
|
25
|
5853
|
1
|
dmax= 800
Нmax венца= 280
модуль = 12
мощность N= 075х2
масса, кг = 7500
|
25
|
25
|
3М153
|
1
|
dmax= 140
Lmax= 500
мощность N= 7,5
масса, кг = 4000
|
25
|
25
|
3У12Ф2
|
1
|
dmax= 200
Lmax= 500
мощность N= 5,5
масса, кг = 4200
|
25
|
50
|
Итого
|
21
|
|
|
508
|
Таблица 3.3 – Данные по
участку обработки крупных и средних корпусных деталей (участок №2)
Модель станка
|
Кол-во
|
Краткая тех. характеристика
|
Удельная площадь, м2
|
Всего м2
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
2421
|
1
|
рабочая зона – 250х450
мощность N= 1
масса, кг = 1985
|
12
|
12
|
2М615
|
1
|
рабочая зона – 900х1000
масса, кг = 8500
|
25
|
25
|
ИР320МФ4
|
1
|
рабочая зона – 320х320
емкость магазина - 36
мощность N= 7,5
масса, кг = 8000
|
25
|
25
|
ИР800МФ4
|
1
|
рабочая зона – 800х800
емкость магазина - 30
мощность N= 14
масса, кг = 12500
|
70
|
70
|
2Н125
|
2
|
dmax сверления= 25
рабочая зона – 400х450
мощность N= 2,2
масса, кг = 880
|
12
|
24
|
2М57
|
2
|
dmax сверления= 75
мощность N= 7,5
масса, кг = 10500
|
25
|
50
|
21104Н7Ф4
|
2
|
dmax сверления= 25
рабочая зона – 400х630
мощность N= 5,5
масса, кг = 8500
|
25
|
50
|
Агрегатный
|
1
|
Набор отдельных комплектующих
станка под конкретные размеры детали
|
25
|
25
|
7110
|
1
|
размеры стола – 900х1000
мощность N= 75
масса, кг = 27500
|
70
|
70
|
6Р11
|
1
|
размеры стола – 250х1000
мощность N= 5,5
масса, кг = 2360
|
12
|
12
|
6Р82Ш
|
1
|
размеры стола – 320х1250
мощность N= 7,5
масса, кг = 3300
|
25
|
25
|
6Р13
|
1
|
размеры стола – 400х1600
мощность N= 11
масса, кг = 4200
|
25
|
25
|
6550Ф3
|
2
|
размеры стола – 500х1000
мощность N= 8
масса, кг = 10490
|
50
|
100
|
6305Ф4
|
2
|
размеры стола – 500х1250
мощность N= 7,8
масса, кг = 14000
|
50
|
100
|
3Е710
|
1
|
размеры стола – 400х125
размеры круга – 200х32х76
мощность N= 4
масса, кг = 2300
|
25
|
25
|
3Д725
|
1
|
размеры стола – 2000х630
размеры круга – 500х305х100
мощность N= 30
масса, кг = 15500
|
40
|
40
|
3К228
|
1
|
dmax заготовки= 560
dmax отверстия= 200
мощность N= 5,5
масса, кг = 6900
|
25
|
25
|
3Е721Ф3-1
|
1
|
размеры стола – 630х320
размеры круга – 400х63х127
мощность N= 7,5
масса, кг = 6360
|
25
|
25
|
Итого
|
23
|
|
|
728
|
Исходя из данных таблиц
3.2 и 3.3, общая производственная площадь составит:
.
4.
Определение основного технологического маршрута обработки деталей на
специализированных участках
На участке обработки тел
вращения, использование оборудования наиболее полно отразит маршрут обработки
зубчатого колеса.
005 Токарно-винторезная
(карусельная, предварительная)
010 Термическая
015 Токарно-винторезная
(карусельная, окончательная)
020
Вертикально-сверлильная (радиально-сверлильная)
025 Горизонтально-протяжная
030 Вертикально-фрезерная
035 Комплекс шлифовальных
операций
040 Зубообработка
045 Слесарная
050 Термическая
055 Окончательное
шлифование диаметров и торцов
060 Зубошлифовальная
065 Контрольная
На участке обработки
корпусных деталей, расположение оборудования будет соответствовать типовому
технологическому процессу обработки корпуса.
005 Фрезерная
010
Горизонтально-расточная
015 Продольно-строгальная
020 Термическая
025
Горизонтально-расточная с ЧПУ
030 Фрезерная
035 Продольно-строгальная
040 Радиально-сверлильная
045 Плоскошлифовальная
050 Внутришлифовальная
055 Слесарная
5. Расчет
нормочасов сборки изделий на годовую программу выпуска
Для среднесерийного
производства нормировочное время на общую сборку машины определяется по
формуле:
6.
Определение общей численности рабочего состава цеха
6.1
Определение количества основных производственных рабочих
Количество станочников
определяется по формуле:
,
где =4015ч – действительный годовой фонд
работы станка;
=44 шт – принятое количество станков;
=0,8 – средний коэффициент загрузки
оборудования для среднесерийного типа производства;
=1860 ч – действительный годовой фонд
работы одного рабочего;
=1,4 – коэффициент много станочного
обслуживания , для среднесерийного типа производства.
,
принимаем Р=55 чел.
Определение количества
сборщиков
Пропускная способность
стенда определяется по формуле:
где =4015ч – действительный годовой фонд
времени, для оборудованных стендов;
=2 – число рабочих смен в сутки
- нормировочное время на общую
сборку машины, ч
Количество стендов,
необходимых для стационарной общей сборки годового количества машин
определяется по формуле:
,
где =60 шт. – количество машин по годовой
программе выпуска.
,
принимаем Ссб=7 шт.
Количество
рабочих–сборщиков для стационарной сборки машин определяется по формуле:
,
где М=60 шт – количество
машин, собираемых в год;
,
принимаем Rcб=29 чел.
Определение количества
разметчиков и слесарей-межоперационников
Трудоемкость разметочных
работ определяется по формуле:
Численность разметчиков
для среднесерийного типа производства определяется по формуле:
ч.
принимаем Тразм=4 чел.
Трудоемкость
межоперационных слесарных работ определяется по формуле:
Численность
слесарей-межоперационников для среднесерийного типа производства определяется
по формуле:
ч.
принимаем Тслес.=4 чел.
6.2
Определение численности вспомогательных рабочих
Численность
вспомогательных рабочих для среднесерийного типа производства определяется по
формуле:
,
принимаем Т=5 чел
6.3
Определение численности работников ИТР
Численность работников
ИТР для среднесерийного типа производства определяется по формуле:
,
принимаем ИТР=9 чел.
6.4
Определение численности счетно-конторского персонала
Численность
счетно-конторского персонала определяется по формуле:
,
принимаем Рскп=4 чел
6.5
Определение численности младшего обслуживающего персонала
Численность младшего
обслуживающего персонала определяется по формуле:
,
принимаем Рмоп=3 чел
Ведомость работающих в
цехе по категориям приведена в таблице 6.1
Таблица 6.1 - Ведомость
работающих в цехе по категориям
Категории работающих
|
Количество
|
Производственные рабочие:
Основные:
- станочники
- сборщики
Разметчики
Cлесари-межоперационники
|
55
29
4
4
|
Всего производственных рабочих
|
92
|
Вспомогательные рабочие
|
5
|
Всего рабочих
|
97
|
ИТР
СКП
МОП
|
9
4
3
|
Всего работающих
|
113
|
7.
Определение общей площади сборочного участка
Площадь сборочного
участка определяется по формуле:
,
где f = 20м2 – удельная
площадь, соответствующая одному сборщику.
На этой площади
размещается 13 сборочных стендов (см. п. 6.1.2.).
8.
Определение площадей основных и вспомогательных площадей цеха
8.1
Площадь заточного отделения
где f = 10м2 – удельная площадь
на один основной станок заточного отделения; N = 39 шт. – количество станков, обслуживаемых заточным
отделением.
Определяем количество
заточных станков:
Принимаем Nз.о. = 3 шт.
8.2
Площадь отделения ремонта инструмента и оснастки
где f = 24м2 – удельная площадь
на один основной станок ремонтного отделения при средней величине выпускаемой
продукции.
N = 44 шт. – количество основных
станков.
Определяем количество
станков ремонтного отделения:
Принимаем Nр.и.о = 2 шт.
8.3
Площадь инструментально - раздаточной кладовой
Принимаем, что на данной
площади будет располагаться инструментально – раздаточная кладовая и кладовая
приспособлений.
Площадь данного отделения
определяется по формуле:
,
где f = 1,5 м2 – норма площади на единицу основного производственного оборудования в условиях
серийного производства.
8.4
Площадь ремонтного отделения
где f = 27м2 – удельная площадь на один основной станок
ремонтного отделения; N = 44
шт. – количество основных станков.
Определяем количество
станков ремонтного отделения:
Принимаем Nз.о. = 2 шт.
8.5
Площадь отделения энергетики
Определяется укрупнено:
Принимаем
8.6
Площадь складских отделений цеха
Склад состоит из склада
пруткового материала и склада заготовок.
Площадь склада пруткового
материала определяют по формуле:
где А = 5 суток – запас
хранения;
= 37,8 т – масса заготовок, которые
обрабатываются на протяжении года.
D = 233 дня – количество рабочих дней
в году;
q = 2,5 т/м2 – допустимая
грузонопряженность площади склада;
К = 0,25 – коэффициент
использования площади склада, учитывающий проходы и проезды.
Площадь склада заготовок
:
где А = 12 суток – запас
хранения;
= 88,2 т – масса заготовок, которые
обрабатываются на протяжении года.D = 233 дня – количество рабочих дней в году;
q = 3 т/м2 – допустимая
грузонопряженность площади склада;
К = 0,35 – коэффициент
использования площади склада, учитывающий проходы и проезды.
Общая площадь складского
отделения составит:
Как видно из расчета,
данная площадь слишком мала, чтобы обеспечивать потребности цеха, поэтому
применяем укрупненный расчет.
Принимаем Sск=13м2
Склад готовых деталей так
же определяем укрупнено:
Принимаем Sс.г.д=13м2
8.7
Площадь отделения смазочно-охлаждающей жидкости
Площадь данного отделения
определяется укрупнено, в зависимости от количества основного оборудования.
- при количестве основного
оборудования до 60 шт.
8.8
Площадь склада масел
8.9
Площадь отделения сбора и переработки стружки
Площадь данного отделения
определяется укрупнено, в зависимости от количества основного оборудования.
- при количестве основного
оборудования до 60 шт.
8.10
Площадь межоперационных складов
Определяется укрупнено и
составляет 10% от общей производственной площади:
Принимаем Sм.ск=13м2
8.11
Площадь контрольного отделения
Площадь данного отделения
определяется по формуле:
где = 4 чел – количество контролеров (из
расчета, что 1 контролер обслуживает 11 станков);
f = 6 м2 - норма площади на одного контролера;
К = 1,7 – коэффициент,
учитывающий расположение оборудования, инвентаря.
8.12
Площадь под магистральные проезды
Она принимается в размере
15% от площади всех участков и отделений цеха.
Принимаем
9.
Составление ведомостей площадей цеха
Рассчитанные площади
участков, отделений и служб сведены в таблицу 9.1.
Таблица 9.1 – Ведомости
площадей цеха
№
|
Наименование участков, отделений и
служб цеха
|
Площадь м2
|
1
|
Участок механической обработки тел
вращения
|
508
|
2
|
Участок механической обработки
корпусных деталей
|
3
|
Площадь сборочного участка
|
580
|
4
|
Площадь заточного отделения
|
30
|
5
|
Площадь отделения ремонта
инструмента и оснастки
|
48
|
6
|
Площадь инструментально -
раздаточной кладовой
|
66
|
7
|
Площадь ремонтного отделения
|
54
|
8
|
Площадь отделения энергетики
|
11
|
9
|
Площадь складских отделений цеха
|
13
|
10
|
Склад готовых деталей
|
13
|
11
|
Площадь отделения
смазочно-охлаждающей жидкости
|
40
|
12
|
Площадь склада масел
|
15
|
13
|
Площадь межоперационных складов
|
13
|
14
|
Площадь отделения сбора и
переработки стружки
|
75
|
15
|
Площадь контрольного отделения
|
41
|
|
Общая площадь всех отделений цеха
|
2235
|
16
|
Площадь под магистральные проезды
|
336
|
Всего
|
2571
|
10. Выбор
грузоподъемного оборудования
В качестве
грузоподъемного оборудования, используемого в цехе, принимаем:
- мостовые электрические
краны;
- передаточные тележки;
- передаточные платформы;
- местные подъемники.
Мостовые электрические
краны.
Их количество
определяется по укрупненному расчету.
По данному расчету, один
мостовой кран обслуживает 50м пролета цеха. Исходя из этого, на каждом пролете
принимаем по 2 мостовых крана, грузоподъемностью 5 и 10т.
Передаточные тележки.
Они необходимы для
транспортировки малогабаритных грузов средней тяжести между операциями вдоль
магистрального проезда. Принимаем по 2 тележки грузоподъемностью 2т на каждом
пролете цеха, что обеспечит быструю и эффективную передачу полуфабрикатов .
Передаточные платформы
Предназначены для
передачи грузов с одного пролета на другой. Принимаем 2 платформы,
грузоподъемностью 20т, по обеим сторонам цеха (в начале и в конце).
Местные подъемники
Данными подъемными
устройствами оснащен участок сборки. Определяем их количество, из расчета, что
один подъемник обслуживает 2 сборочных стенда – 13/2=6,5 шт. Принимаем 7 шт,
грузоподъемностью 500 кг.
Список
использованной литературы
1. Егоров М.Е. Основы проектирования
машиностроительных заводов. - М.: Высш. шк., 1969. - 475 с.
2. Ямпольский Е.С. Проектирование машиностроительных
заводов и цехов. - М.: Машиностроение, 1975. - 326 с.
3. Методичні вказівки до самостійної роботи з
дисципліни «Механоскладальні дільниці і цехи в машинобудуванні» (для студентів
спеціальності 7.090202) / Склад. А.А.Попівненко, С.А.Гончаров. – Стереотип.
вид. - Краматорськ: ДДМА, 2004.–12 с.
4. Методичні вказівки до практичних занять з
дисципліни «Механоскладальні дільниці і цехи в машинобудуванні» (для студентів
спеціальності 7.090202) / Склад. А.А.Попівненко, С.А.Гончаров. – Стереотип.
вид. - Краматорськ: ДДМА, 2004. – 28 стор.
5. Когут М. С. Механоскладальні цехи та дільниці у
машинобудуванні : Підручник . – Львів: Видавництво Державного університету
«Львівська політехніка», 2000. – 352 с.