При расчете участка механосборочного цеха в условиях серийного производства или поточных и автоматических линий в условиях массового, автоматизированного производства решаются следующие вопросы:

1. на основании расчетов годовой трудоемкости (станко/ч), производимых в экономическом разделе проекта, рассчитывается количество основного и вспомогательного оборудования, а также количество подъемно-транспортных средств;

2. составляется ведомость работающих по профессиям;

3. производится планировка оборудования, подъемно транспортных средств и рассчитывается площадь участка (цеха).

Широкое применение станков с числовым программным управлением (ЧПУ) в мелкосерийном и серийном производствах заставляет проектировать участки с наиболее рациональным размещением этих станков: участки по механической обработке валов, шестерен с использованием станков с ЧПУ и роботизированных технологических комплексов (РТК) с жесткой или гибкими связями. Такие участки или цехи проектировать несколько труднее, так как усложняется их обслуживание в процессе эксплуатации, требуется решение вопроса отвода стружки из зоны резания и от станков.

Рациональное размещение оборудования облегчает управление участком, скомпонованным из станков с ЧПУ или РТК, резко увеличивает скорости перемещения заготовок и обрабатываемых деталей на участке или в цехе. Применение на участках с ЧПУ и РТК дает возможность управлять технологическим процессом с помощью электроники.

Расчет участка

Механосборочный или механический цех состоит из отдельных участков или линий. Механические цеха серийного производства обычно состоят из участков по обработке валов, шестерен, корпусных деталей, иными словами, представляют собой предметно-замкнутые линии.

Расчет оборудования, необходимого для обработки годового количества деталей производится в экономическом разделе проекта.

В качестве подъемно-транспортных средств на участках механосборочных цехов используются электрокары, автокары, мототележки, подвесные кран-балки, консольные (поворотные) краны с электротельферами и др. Количество кран-балок, необходимых для обслуживания участка (цеха), определяется на основании справочных данных [3]. При механической обработке деталей массой более 20 кг применяются консольные краны, количество которых берется в зависимости от числа обслуживаемых ими станков.

Расчет работающих в цехе производится в экономическом разделе проекта. На основании этого расчета составляется ведомость состава работающих на участке (цехе).

Планировка оборудования. Станки и все оборудование располагаются на участке в порядке технологического процесса. Наиболее рациональная расстановка применяется студентом, исходя из принципов достижения прямоточности, уменьшения пути перемещения деталей от станка к станку и при более полном использовании подкрановых площадей. При планировке станки вычерчиваются в масштабе 1:100 и 1:200 в зависимости от их общего количества.

Станки располагают с учетом минимальных расстояний (разрывов) между ними и элементами зданий, норм ширины проходов и проездов. При графическом изображении планировки необходимо указать место сбора и удаления стружки от станков, места мастеров и контролеров, а также подъемно-транспорные механизмы, принятые на участке или в цехе, расстояния между колоннами, а также показать все размеры участка или цеха.

Расстояния между стенами и элементами конструкций зданий (колоннами, стенами и т.д.) приводятся в качестве примера для одного-двух станков. Все оборудование, изображенное на планировке, обозначают номерами и вносят в спецификацию, которая оформляется на листах А4 в пояснительной записке или на листах планировки.

При планировке красным цветом указывается направление грузопотока деталей в порядке технологического процесса от станка к станку или с линии на линию.

Цель занятий

1. Закрепить знания после самостоятельного изучения дисциплины и установочных лекций по курсу ”Проектирование машиностроительных производств”.

2. Подготовить студента к выполнению практических задач, связанных с проектированием участка, мастерской, цеха.

3. Научить располагать оборудование на плане участка (мастерской) с соблюдением норм разрывов между оборудованием и между оборудованием и элементами зданий.

Порядок выполнения работы

По последним двум цифрам номера зачетной книжки студент определяет исходные данные: технологический процесс (Приложение П1) выбирается как вариант по предпоследней цифре номера зачетной книжки; годовая трудоемкость – по последней цифре номера зачетной книжки.

Если номер зачетной книжки оканчивается на «00», то для определения задания принимается вариант 10.

В данной работе объем выпуска деталей в производство определяются руководителем занятий.

Годовая трудоемкость изготовления деталей на участке или в цеху определяется исходя из потребности деталей (программы) и штучного времени на изготовление (ремонт) детали или изделия по формуле:

, ч

где ∑t_шт. – суммарное штучное время изготовления, мин.;

N_зап. – объем запуска деталей в производства, который определяется по формуле:

N_зап. = N_вып. ∙ К_п,

где К_п – коэффициент потерь на брак и подналадку станка (К_п ≈ 2…3%).

После определения трудоемкости изготовления деталей необходимо определить действительный годовой фонд работы оборудования и действительный годовой фонд рабочих.

Ф_д.ст. = Ф_н ∙ К_р., ч

где Ф_н – номинальный годовой фонд работы равный:

Ф_н = (243 ∙ 8 + 8 ∙ 7) = 2000 ч.

243 – число дней в году, 8 – число предпраздничных дней в году.

Эти данные могут быть изменены по решению правительства.

К_р – коэффициент простоев станка на ремонте (3%).

Тогда действительный годовой фонд работы оборудования будет:

Ф_д.ст. = 2000 ∙ 0,97 = 1940 ч.

Фонд действительный годовой рабочего будет равен:

Ф_д.р. = Ф_н ∙ К_п, ч

где К_п = 0,92 – коэффициент потерь времени рабочего (8%).

Ф_д.р. = 2000 ∙ 0,92 = 1840 ч.