Расчет и проектирование механического цеха по изготовлению деталей к горизонтально-расточным станкам, разработка планировки предметн

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

на тему: «Расчет и  проектирование механического цеха  
по изготовлению деталей к горизонтально-расточным станкам,  
разработка планировки предметно-замкнутого участка»

 

 

1. Разрабатываем проект механического цеха, выпускающего детали к горизонтально-расточным станкам.

1.1. Годовая программа  изделий  = 2900 шт;

1.2. Средняя масса выпускаемого  изделия  = 41 кН;

1.3. Станкоемкость обработки  одного кН деталей изделия-представителя  = 7 ч;

1.4. Средняя масса изделия  расчётного представителя  = 56 кН.

2. Разрабатываем планировку предметно замкнутого механического участка изготовления детали типа «Ось».

Привести наименования операций в соответствии с технологическим процессом и модели оборудования.

3. Определяем  суммарную стоимость обработки  деталей заданных изделий на  годовую программу.

Определение суммарной  стоимости в часах производимого  в зависимости от годовой программы  и средней массы изделий , изделия – представителя и станкоемкости обработки 1т деталей этого изделия.

Суммарная станкоемкость  определяется по формулам:

(ч),

где .

4. Определяем  расчётное число станков, необходимое  для выполнения годовой программы

,

где - действительный годовой фонд времени оборудования при работе его в две смены, ч.

Принятое число станков  в цехе составит

 станков,

где - средний коэффициент загрузки станков (для серийного производства принимаем = 0,85).

Принимаем:

300 станков.

5. Определяем  состав оборудования. Каждый тип станков принимается в процентном отношении от принятого числа станков в соответствии с машиностроительными нормативами (табл. 6).

Таблица 6

№ п/п	Типы станков	Завод токарно-винторезных, специальных и агрегатных станков	Расчетное количество станков	Принятое количество станков
1	Токарно-винторезные	19	57	57
2	Токарно-револьверные	4	12	12
3	Токарные автоматы и полуавтоматы	2,5	7,5	7
4	Токарно-карусельные	2	6	6
5	Расточные	6	18	18
6	Координатно-расточные	1,5	4,5	5
7	Сверлильные	10	30	30
8	Фрезерные	15	45	45
9	Строгальные и долбежные	5	15	15
10	Протяжные	1	3	3
11	Шлифовальные	12	36	36
12	Зубообрабатывающие	6	18	18
13	Специальные, агрегатные, автоматы и полуавтоматы	15	45	45
14	Отрезные	1	3	3
Итого		100	300	300

6. Определяем  количество производственных и  вспомогательных рабочих, МОП,  ИТР и СКП.

6.1. Определим число станочников по принятому количеству оборудования. Для этого разобьем принятое число станков на три группы (табл.7).

Таблица 7

№ п/п	Типы станков	Завод токарно-винторезных, специальных и агрегатных станков	Принятое количество станков	Принятый коэффициент многостаночногообслуживания kмi
1	Автоматы, полуавтоматы, станки с ЧПУ, агрегатные станки (S1)	39,5	118	1,75
2	Зубообрабатывающие станки (S2)	6	18	4
3	Остальные станки (S3)	54,5	164	1
Итого		100	300	–

 

Число станочников определяется по формуле:

 чел.,

где – действительный годовой фонд времени рабочего,                = 1800 ч.

Принимаем: = 446 чел.

6.2. Число производственных рабочих с учётом слесарей производственного отделения составит

Р_ПР = (1,03…1,05) × Р_СТ.

Принимаем: Р_ПР = 1,04 × Р_СТ = 1,04 × 446 = 464 чел.

6.3. Количество вспомогательных рабочих

Р_В = (0,18…0,25) × Р_ПР.

Принимаем: Р_В = 0,19 × Р_ПР = 0,19 × 464 = 88 чел.

6.4. Количество МОП составит:

Р_МОП = (0,02…0,03) × Р_Ц.

Принимаем: Р_МОП = 0,02 × Р_Ц = 0,02 × (Р_ПР+Р_В) = 0,02 × (464 + 88) = 11 чел.

6.5. Количество ИТР составит:

Р_ИТР = (0,11…0,13) × Р_Ц.

Принимаем: Р_ИТР = 0,11 × Р_Ц = 0,11 × 552 = 61 чел.

6.6. Количество СКП составит:

Р_СКП = (0,04…0,05) × Р_Ц.

Принимаем: Р_СКП = 0,04 × Р_Ц = 0,04 × 552 = 22 чел.

7. Определяем  производственную площадь цеха по общей удельной площади на каждый станок.

Общая удельная площадь  на один станок производственного отделения  = 29...34 м². Примем = 30 м².

F_ПР =

× S = 30 × 300 = 9000 м².

8. Определяем  площадь вспомогательных отделений.

8.1. Заготовительное отделение.

Укрупнено площадь заготовительного отделения принимается из расчёта 10% от производственной площади

F_ЗАГ = 0,1 × F_ПР = 0,1 × 9000 = 900 м².

8.2. Склад заготовок.

Укрупнено площадь склада заготовок принимается из расчёта 10 % от площади производственного отделения

F_{СКЛ.ЗАГ} = 0,1 × F_ПР = 0,1 × 9000 = 900 м².

8.3. Промежуточный склад для хранения готовых деталей.

Укрупнено площадь склада готовых деталей принимается  из расчёта 8…9% от площади производственного отделения.

F_{СКЛ.ДЕТ} = (0,08…0,09) × F_ПР

Примем: F_{СКЛ.ДЕТ} = 0,08 × F_ПР = 0,08 × 9000 = 720 м².

8.4. Отделение технического контроля.

Укрупнено площадь ОТК  принимается из расчёта 3…5 % от площади производственного отделения

F_ОТК = (0,03…0,05) × F_ПР

Примем: F_ОТК = 0,03 × F_ПР = 0,03 × 9000 = 270 м².

8.5. Заточное отделение.

Площадь заточного отделения  рассчитываем по удельной площади на один станок отделения  = 10…12 м². Примем = 11 м².

Число станков отделения  составляет 4...6 % от числа станков, обслуживаемых  заточкой. Число станков, обслуживаемых  заточкой (S_{ОБСЛ.ЗАТ}) – это принятое число станков (S) за вычетом протяжных (S_ПРОТ), шлифовальных (S_ШЛ) и зубообрабатывающих (S_ЗО) станков

S_ЗАТ = (0,04…0,06) × S_{ОБСЛ.ЗАТ} .

S_{ОБСЛ.ЗАТ} = S – S_ПРОТ – S_ШЛ– S_ЗО = 300 – 3 – 36 –18 = 243.

Принимаем: S_ЗАТ = 0,04 × S_{ОБСЛ.ЗАТ} = 0,04 × 243 = 10 станков.

F_ЗАТ =

× S_{ОБСЛ.ЗАТ} = 11 × 10= 110 м².

При числе станков, обслуживаемых  заточкой более 200, в цехе предусматривают  два заточных отделения, то есть площадь  каждого из них равна половине расчетной F_ЗАТ1 = F_ЗАТ2 = 55 м².

8.6. Ремонтно-механическое отделение.

Площадь ремонтно-механического  отделения рассчитываем по удельной площади на один станок отделения = 28…30 м².

Принимаем = 30 м².

Число станков отделения  составляет 3,5...5 % от принятого числа  станков

S_РМО = (0,035…0,05) × S.

Принимаем: S_РМО = 0,04 × S = 0,04 × 300 = 12 станков.

F_РМО =

× S_РМО = 30 × 11= 360 м².

8.7. Отделение по ремонту приспособлений.

Площадь отделения по ремонту приспособлений рассчитываем по удельной площади на один станок отделении: = 17…22 м².

Принимаем = 20 м².

Число станков отделения  составляет 1,5...4 % от принятого числа  станков

S_ОРП = (0,015…0,04) × S.

Принимаем: S_ОРП = 0,03 × S = 0,03 × 300 = 9 станков.

F_ОРП =

× S_ОРП = 20 × 9 = 180 м².

8.8. Отделение по переработке стружки.

Укрупнено площадь отделения  по переработке стружки можно  принять в размере 100…120 м².

Принимаем F_СТРУЖ = 110 м².

8.9. Отделение по приготовлению и раздачи СОЖ.

Укрупнено площадь отделения  по приготовлению и раздачи СОЖ можно принять в размере 100…120 м².

Принимаем F_СОЖ = 110 м².

8.10. Инструментально-раздаточная кладовая.

При расчете площади  инструментальной кладовой удельная площадь  на каждый станок цеха (S_Ц) в условиях среднесерийного производства равна 0,4 м² и на каждого слесаря цеха – 0,15 м². Число станков цеха равно сумме принятого числа станков (S) и станков заточного (S_ЗАТ) и ремонтно-механического отделений (S_РМО), а также отделения по ремонту приспособлений (S_ОРП).

Количество слесарей цеха (Р_СЛ.Ц) равно сумме слесарей производственного отделения и 60 % вспомогательных рабочих

F_ИРК = 0,4 × S_Ц + 0,15 × Р_СЛ.Ц.

S_Ц = S + S_ЗАТ + S_РМО + S_ОРП = 300 + 10 + 12 + 9 = 331 станок.

Р_СЛ.Ц = Р_ПР – Р_СТ + 0,6 × Р_В = 464 – 446 + 0,6 × 88 = 71 чел.

F_ИРК = 0,4 × 331 + 0,15 × 71 = 143 м².

Так как в цехе устраиваем два заточных отделения, поэтому организуем и две инструментально-раздаточных кладовых. При этом площадь каждой из них равна половине расчетной F_ИРК1 = F_ИРК2 = 71,5 м².

9. Площадь цеха  составляет:

F_Ц = F_ПР + F_ЗАГ + F_{СКЛ.ЗАГ} + F_{СКЛ.ДЕТ} + F_ОТК + F_ЗАТ +

+ F_РМО + F_ОРП + F_СТРУЖ + F_СОЖ + F_ИРК =

= 9000 + 900 + 900 + 720 + 270 + 110 + 
+ 360 + 180 + 110 + 110 + 143 = 12803 м².

Принимаем ширину цеха: = 72 м.

Тогда длина цеха

 м.

Принимаем длину цеха: L_Ц = 168 м, что кратно 12-метровому шагу колонн.

При этом количество унифицированных  типовых секций (К_УТС), из которых компонуется одноэтажное производственное здание с полным каркасом, при длине секции L_УТС = 72 м составит:

.

Принимаем количество унифицированных  типовых секций: К_УТС = 3.

10. На рис. 1 приводится компоновка механического  цеха с указанием материальных потоков, показывающих взаимосвязь предметно-замкнутого участка со вспомогательными подразделениями цеха.

На компоновке цеха указывается  место расположения предметно-замкнутого участка, которое выбирается из следующих  соображений. Так как расположение остальных механических участков цеха не известно, то расположим проектируемый  предметно-замкнутый участок в начале цеха у поперечного 4-метрового проезда. При этом возможны следующие шесть вариантов:

а) в верхнем пролете между стеной (ряд колонн А) и центральным           2-метровым проходом;

б) в верхнем пролете между центральным 2-метровым проходом и рядом колонн Б;

в) в среднем пролете между рядом колонн Б и центральным 2-метровым проходом;

г) в среднем пролете между центральным 2-метровым проходом и рядом колонн В;

д) в нижнем пролете между рядом колонн В и центральным 2-метровым проходом;

е) в нижнем пролете между центральным 2-метровым проходом и стеной (ряд колонн Г).

11. В соответствии  с выбранной последовательностью  технологии обработки деталей типа «Ось» и технологического оборудования,

5

Ось

005 Фрезерно-центровальная* 010 Токарная 015 Токарная с ЧПУ 020 Круглошлифовальная 025 Плоскошлифовальная

МР71 16К20 ИРТ180ПМФ4 3Б161 3Е711В

1 2 2 1 1

 

а также разработанной  схемой материальных потоков по перемещению  заготовок, деталей, инструмента стружки и СОЖ (см. рис. 2), разрабатывается планировка предметно-замкнутого механического участка по изготовлению деталей типа «Ось» на миллиметровой бумаге формата А4 в масштабе 1:100 с использованием условных обозначений, норм на размеры ширины проездов, вариантов расположения станков друг относительно друга, норм на расстояния между станками и от станков до стен и колонн зданий а также темплет станков. При этом вычерчивается выбранное место расположения предметно-замкнутого участка с указанием соответствующих осевых колонн.

Схема материальных потоков  и планировка предметно-замкнутого механического участка разрабатываются с учетом наличия межучастковой кооперации, в соответствии с которой заготовки поступают на участок с фрезерно-центровального станка МР71, расположенного в заготовительном отделении, после проведения токарной обработки на токарных станках 16К20 заготовки передаются на участок станков с ЧПУ на станки ИРТ180ПМФИ, а затем возвращаются на участок для шлифовальной обработки на станках 3Е711В, а затем на 3Б161 . Обслуживание токарных станков с ЧПУ ИРТ180ПМФИ осуществляется одним рабочим-оператором, остальные станки на участке обслуживаются каждый своим рабочим-станочником.