Проектування інструментального цеху

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9154

Проектування інструментального цеху

Визначення трудомісткості виготовлення інструмента в цеху

Проектування цеху виробляється в наступному порядку:
1.Розрахунок необхідної площі: виробничої, допоміжних відділень і побутових приміщень.
2.Розробка компонування цеху.
3.Складання планування дільниці.
Площа цеху визначається кількістю встаткування в цеху. В основу розрахунку кількості металорізальних верстатів заставляється станкоємкість одного виробу. В укрупнених розрахунках приймають величину станкоємкості рівній механічній обробці виробів, оброблюваних у цеху.
Кількість верстатів, зайнятих на обробці фрези визначено вище й становить 8 одиниць. Однак, у цеху обробляються й інші види інструментів (свердла, зенкери, розгорнення й ін.), фрези, як цільні, так і збірні різьблених видів, складно-фасонний інструмент і ін. Загальна трудомісткість обробки інструментів за даними заводу становить = 11610200 хв. Загальна кількість верстатів визначається:
; (3.25)
(3.26)
шт.
Приймаємо 65 верстатів.
Отримана кількість верстатів розподіляємо по типах і групам, користуючись пропорційним співвідношенням верстатів базового підприємства.
Токарські верстати - 44 %
Фрезерно-центрувальні - 1 %
Універсально-фрезерні - 16 %
Свердлильно-розточувальні - 10 %
Круглошліфувальні для зовнішнього
і внутрішнього шліфування - 6 %
Плоскошліфувальні - 4 %
Зуборізні - 9 %
Довбальні й стругальні - 3 %
Протяжні - 1 %
Карусельні - 2 %
Зубошліфувальні - 2 %
Лоботокарні - 2 %
Визначаємо кількість верстатів:
Токарські :
,
Приймаємо .
Фрезерно-центрувальні:
,
Приймаємо .
Універсально-фрезерні :
,
Приймаємо .
Свердлильно-розточувальні :
,
Приймаємо .
Круглошліфувальні для зовнішнього й внутрішнього шліфування:
,
Приймаємо .
Плоскошліфувальні:
,
Приймаємо .
Зуборізні:
,
Приймаємо .
Довбальні й стругальні:
,
Приймаємо .
Протяжні:
,
Приймаємо .
Карусельні:
,
Приймаємо .
Зубошліфувальні :
,
Приймаємо .
Загальна кількість верстатів:
шт.

Розрахунок кількості допоміжного устаткування

Потрібна кількість заточувальних верстатів загального призначення становить у середньому 4 - 6 % від кількості верстатів, що обслуговуються заточенням.
,
приймаємо 3 верстати.
Загальна кількість верстатів цехової ремонтної бази приймають:
- для масового виробництва - 10 %
- для серійного виробництва - 2,6 - 4,3 %
від числа одиниць устаткування, що обслуговується.
,
приймаємо 3 верстати.
Кількість верстатів для майстерні з ремонту пристосувань і інструмента визначається з розрахунку 4 % від металорізальних верстатів, що обслуговуються.
,
приймаємо 3 верстати.
Якщо підрахована сумарна кількість ремонтної бази й майстерні з ремонту пристосувань і інструмента виявиться менше мінімальної кількості верстатів (12 верстатів), тоді необхідно доповнити їх або передбачити виконання деяких робіт на верстатах основного механічного цеху. До складу мінімального комплекту верстатів входять: п ять токарських верстатів мінімальних розмірів, вертикально-свердлильний, довбальний, універсально-круглошліфувальний, зубофрезерний, заточувальної верстат.
Результати вищенаведених розрахунків дозволяють скласти відомість верстатів, якими повинен розташовувати цех.
Таблиця 3.7 Відомість металорізальних верстатів, необхідних для виробництва інструментів
Призначення Найменування верстатів Середня потужність
кВт Кількість верстатів
Токарські верстати 10,2 30
Фрезерно-центрувальні 6,0 1
Універсально-фрезерні 7,5 9
Свердлильно-розточувальні 7,5 6
Різьбофрезерні 7,5 2
Верстати зі ЧПУ 6,3 2
Шліфувальні 16,0 4
Плоскошліфувальні 11,0 2
Зуборізні 7,5 4
Довбальні 2,9 1
Стругальні 3,0 1
Протяжні 17,0 1
Зубошліфувальні 10,0 1
Затиловочні 10,0 1
Заточувальне відділення Заточувальні верстати 3,5 3
Ремонтна база Токарські 10,2 2
Свердлильні 4,0 2
Шліфувальні 10,0 2
Разом 73

Розрахунок робочого состава цеху

Для проектованої дільниці розрахунок виробляється на підставі детальної розробки технологічного процесу. Для інших дільниць цеху кількість робочих верстатників визначається по трудомісткості механічної обробки деталей по формулі:
, (3.27)
де - трудомісткість механічної обробки деталі;
- дійсний річний фонд часу роботи верстатників;
- коефіцієнт багатоверстатного обслуговування, приймається в межах 1,25 – 1,5.
Тоді:
.
Приймаємо 40 чол.
Кількість допоміжних робітників становить 18 - 25 % від числа виробничих робітників у серійному виробництві й 35-50% масовому.
;
Приймаємо 8 чол.
Кількість фахівців приймають 11 - 13 % від загального числа робітників, а лічильно-конторських працівників 2-7%.
;
Приймаємо 5 чол.
МОП у цеху приймають 2 - 3 % від загальної кількості робітників.
;
Приймаємо 1 чол.
Таблиця 3.8- Зведена відомість загального состава працюючих у механічному цеху
№
п.п Категорія працюючих Кількість У тому числі
I зміна II зміна
1 Виробничі робітники 40 20 20
2 Допоміжні робітники 8 4 4
3 Молодший обслуговуючий персонал (МОП) 1 1 -
4 Фахівці 5 3 2
5 Лічильно-конторський персонал 2 1 1
Разом 56 29 27

Визначення площі цеху за укрупненими показниками

Для визначення розмірів виробничої площі, зайнятий механічними ділянками обробки інших деталей застосовується укрупнене проектування по питомій площі на 1 верстат.
Питомі площі можна приймати з розрахунку 22м2 на один верстат середніх розмірів [17].
Тоді виробнича площа буде дорівнює:
.
Площа, необхідна для виконання складальних робіт з окремих стадій складання, випробування й фарбування визначається приблизно по питомій площі, що вибирається з розрахунку 18 – 20м2 на одне робоче місце.
.
Площа заточувального відділення визначається по питомій площі на 1 верстат, рівної 10 – 12м2. У цю площу входить виробнича площа, площа для зберігання креслень, абразивних кіл і заточувальних пристосувань.
.
Площа контрольного відділення становить 3 - 5 % від площі верстатного відділення.
.
Площа ремонтної бази цеху визначається з розрахунку 25 – 30м2 на один основний верстат бази.
.
Із загальної площі ремонтної бази приблизно 40 % займає верстатну дільницю
.
25 % - слюсарний
.
інша площа - допоміжні, складські й службові приміщення.
Приміщення для майстерні енергетика цеху становить приблизно 20 % від площі ремонтної бази.
.
Загальна площа для майстерні ремонту пристосувань і інструмента визначається з розрахунку 17 – 22м2 на 1 верстат майстерні, включаючи площу для комори пристосувань і запасних частин до них.
Кількість СОЖ підводимої у зону різання, приймають залежно від виду обробки по нормах добової витрати: сульфофрезола на кожний одношпиндельний автомат, різьбофрезерний і різьбонарізний верстат 2,3кг; різьбошліфувальний 2,5кг; зубообрабативаємий 4,1кг і багатошпиндельний автомат 5,4кг; гаси 2,5кг на кожний верстат для електроіскової обробки; емульсола 0,3кг на один металорізальний верстат; кальцинованої соди 0,03кг.
Річна витрата СОЖ можна визначити з вираження:
т/рік, (3.28)
де - витрата СОЖ на один верстат у добу в кг;
- кількість верстатів (прийняте);
253-число робочих днів у році.
Звідси:
т/рік.
Річна витрата масел для технологічного обладнання визначається з вираження:
т/рік, (3.29)
де - добова витрата масла на один верстат.
Норма витрати масла в добу становить:
- для дрібного обладнання - 0,25кг;
- для середнього - 0,44кг;
- для великого - 0,7кг.
Отже:
т/рік.
Для розміщення відділення для готування й роздачі охолодної рідини, зберігання масел і інших цілей передбачається приміщення площею приблизно 10 – 20м2.
Заготівлі оброблюваних деталей розміщаються в складах цехів проти відповідних відділень, що споживають їх. Площа таких ділянок складів заготівель розраховується по формулі:
м2, (3.30)
де - чорнова вага матеріалів і заготівель, що підлягають обробці на ділянці протягом року;
- кількість днів, на які приймається запас матеріалів;
- кількість робочих днів у році;
- вантажонапруженість підлоги цеху, т/м2 (приймається 1,5 – 2 т/м2);
= 0,4 – 0,5 - коефіцієнт використання площі складу.
Тоді:
.
Площа інструментально-роздавальної комори визначається по елементах. Так для зберігання інструментів в ІРК передбачається площа 0,3 – 0,8м2 на один обслуговується станок.
.
Для зберігання пристосувань береться площа, рівна 0,15 – 0,2м2 на 1 обслуговується станок, щоМ. Для зберігання абразиву –0,5 м2 на 1 абразивний верстат, що обслуговується.
.
Для зберігання слюсарно-складального інструмента може бути розрахована площа виходячи з 0,15м2 на одного слюсаря-збирача. При ІРК організуються вимірювальні пункти для контролю й ремонту калібрів, площа яких береться з розрахунку 0,18 – 0,3м2 на один виробничий верстат механічного цеху, але в цілому не менш 25м2 на пункті.
.
Таким чином, площа ІРК буде дорівнює:
.
Площа побутових і службових приміщень (гардеробних, душових, убиралень, умивальних, конторських приміщень і т.п.) при укрупненому проектуванні визначається виходячи з того, що вони звичайно розташовуються на 2-х верхніх поверхах 3-поверхові будинки шириною 9 м. Довжина багатоповерхового будинку дорівнює загальній ширині всіх ділянок, що примикають до нього (визначається при компонуванні цеху або його плануванню).
Конторки майстрів у цехах не влаштовуються. Замість конторок у цеху роблять піднесені, нічим не обгороджені місця, розміром 2x2м. Вони розташовуються безпосередньо на дільниці.
Результати розрахунку площ оформляються у вигляді зведеної відомості в таблиці 3.9.
Таблиця 3.9 - Зведена відомість площ цеху

№ п.п. Найменування категорії площі Розмір площі, м2
I Виробнича площа
1. Дільниця корпуса балансира
2. Дільниця інших деталей
3. Дільниця складання, випробування й фарбування
110
1180
140
Разом:
1430
II Площа допоміжних відділень
1. Ремонтна база цеху
2. Майстерна енергетика цеху
3. Майстерня для ремонту пристосувань і інструмента
4. Відділення для готування СОЖ
5. Інструментально-роздавальна комора
6. Склад заготівок
150
30

66
33,5
68,5
256
Разом: 604
III Побутові приміщення 540
Разом: 2574

Для цеху приймаємо сітку колон 18 x12 м, де 12 м- крок колон, 18 м- ширина прольоту, висота 7,2м.

Цех розмістимо у два прольоти. Остаточна площа цеху буде дорівнює

Визначення вантажопотоків і вибір цехового транспорту

У процесі проектування цеху необхідно встановити, яким транспортом подаються заготівки на проліт до лінії, дільниці.
Великі заготівки, масою кілька тонн, подаються в цех залізничним і автомобільним транспортом. У цьому випадку необхідно передбачити ширину вхідних дверей і проходів для забезпечення нормального проїзду зазначеного транспорту. Середні й дрібні деталі в сучасних цехах подаються за допомогою електрокар.
Наприкінці кожної ділянки передбачається площадка для тимчасового зберігання готових деталей, оснащена піднімальними пристроями.
У нашому випадку обслуговування цеху електрокарою з підйомником і коли маса заготівок не перевищує 16кг дозволяється на складській площадці не проектувати додаткові піднімальні пристрої, тому що розвантаження здійснюється зазначеної електрокарою.
Кількість одиниць напольного транспорту знаходять по формулі:
- для однобічної маятникової системи перевезень:
шт,
де - річний вантажообіг у т;
- коефіцієнт нерівномірності (0,5 – 0,7);
-коефіцієнт використання вантажопідйомності (0,8);
- загальний час пробігу електротележки, хв;
=4,5хв;
- вантажопідйомність візка, т;
=200кг;
- дійсний річний фонд роботи верстатників;
=3720ч.
,
де - час пробігу електротележки в обидва кінці, хв;
- час навантажування, хв;
- час розвантаження, хв;
- час випадкових затримок (10%), хв.
, хв.
Отже:

Приймаємо один візок.