Проектирование автоматизированного участка и планировка автоматизированного цеха

Курсовая работа.docx

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
«Московский технологический университет»
«Автоматизация технологически процессов и производств»
Тема курсовой работы №1:
«Цех двигателей автомобиля грузоподъемностью 3.5 – 4.0 тонны»
Студент группы ИАБО-01-14
Руководитель курсовой работы
(подпись руководителя)
Расчет автоматизированной производственной ячейки3
Расчет потребности в основном технологическом оборудовании5
Расчет площади станочного отделения цеха6
Расчет оборудования и площадей вспомогательных отделений цеха:
1. Заготовительный участок6
2. Заточное отделение7
3. Ремонтное отделение (цеховая ремонтная база)8
4. Мастерская по ремонту приспособлений и инструмента9
5. Отделение для приготовления и раздачи СОЖ10
6. Отделение сбора и переработки стружки10
8. Инструментально-раздаточная кладовая12
Расчет состава и количества рабочих механического отделения13
Расчет сборочного участка14
Результаты расчетов15
Список используемой литературы16
РАСЧЕТ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ЯЧЕЙКИ
Исходя из намеченных в техническом процессе обработки станков и массе деталей принимаем:
Для первой операции создаётся производственная ячейка состоящая из трех станков токарных с ЧПУ 16К20Ф3 и одного робота TUR 30.
Для второй операции организуется производственная ячейка из двух станков зубофрезерных вертикальных с ЧПУ и одного промышленный робот TUR 30.
Для третьей операции организуется производственная ячейка в которой применим два станка протяжных горизонтальных с ЧПУ и робота TUR 30.
Промышленный робот TUR 30
Характеристики промышленного робота ПР 125:
Cпециализация:Универсальный
Тип запястья:Классическое запястье
Количество осей робота:6
Досягаемость:2420 мм
Грузоподъемность:30 кг
Точность повторяемость :0.1 мм
Вес манимулятора:700 кг
Страна-производитель:Россия
Предложенная компоновка изображена на рисунке ниже:
РАСЧЕТ ПОТРЕБНОСТИ В ОСНОВНОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ОБОРУДОВАНИИ.
Требуемое количество единиц оборудования (М) для проектируемого цеха зависит:
а)от станкоемкости изделия (она Вам задана tc1 = 24 ст-час.)
б)производственной программы (она Вам также задана N = 85 тыс.шт.год)
в)располагаемого фонда времени работы оборудования (определим!) и
г)занятости каждого станка (к = 10).
- число рабочих дней в календарном году: 288
- режим работы цеха в сменах: 2
- продолжительность одной смены в часах: 8
- профилактические простои оборудования(094-096): 0.95
Фонд времени одного станка:Ф0 = 288 8 2 0 95 = 43776 час .год
Отсюда М= tст*NФ0*к=12*3543776*1=95 физ.ед.
Типовой состав металлообрабатывающего оборудования в механическом цехе машиностроительного завода по технологическим группам можно установить из [1113; 2144-149]. Но желанию можно задать свою структуру оборудования. Для этого нужно нажать на клавиатуре латинскую букву а (автотракторное и сельскохозяйственное машиностроение - варианты 01238) или b (станки котлы насосы - варианты 45679). При использовании же типовой структуры достаточно нажать клавишу ENTER. Но в любом случае (перед тем как принять решение) эту экранную страницу следует отпринто- вать или переписать от руки указав предварительно вариант решения (а Ь или Е - и не нажимая пока ENTER):
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА
МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ РЕЖУЩЕГО ЦЕХА
- зубообрабатывающая
Кроме основных станков в составе технологического оборудования
учитывается прессовое закалочное и т.п. оборудование (5 30% основного)
- Введите процент: 22
Общее количество оборудования (Мо) в цехе 123 физ.ед.
РАСЧЕТ ПЛОЩАДИ СТАНОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ ЦЕХА (Sco).
где s’co - удельная производственная площадь приходящаяся на физическую единицу производственного оборудования (Мо) [2174; 498 - см.справку]
- Введите s' кв.м: 35
Sco = 35*123= 4312 кв.м
РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ И ПЛОЩАДЕЙ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ОТДЕЛЕНИЙ ЦЕХА.
1.ЗАГОТОВИТЕЛЬНЫЙ УЧАСТОК.
Количество станков определяется на основании разработанного техпроцесса по заготовительным операциям или принимается равным 25% от общего количества станков механического отделения (Мр). Удельная площадь - 25..30 кв.мед.оборудования (2128):
- показатель уд. площади кв.м 27
- Мш = 2.5*М0 Ю0= 2.5 * 553100= 3 физ.ед.
При расчетном значении Мзаг 5 следует принять Мзаг = 5
Рекомендуемое оборудование:
- фрезерно-центровальный станок;
Sзаг = s`*Mзаг=27*5=135 кв.м.
2.ЗАТОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ.
Количество универсальных заточных станков принимается равным 3-5% от количества станков обслуживаемых заточкой ( т.е. без шлифовальных полировальных и т.п. а также станков использующих инструмент с не перетачиваемым и пластинами [2178;4221 ]). При наличии многошпиндельных и агрегатных станков необходимо учитывать количество шпинделей т.е. количество приведенных станков (4221].
- Значения уд. площади для заточного отделения [2180;4222): 8-10 кв.мст-к
Мп = Молн + (шт - MT)k + (ma - Ma)k2
Где: Мп - приведенное число станков;
Модн - общее число станков (без учета многошпиндельности) исключая станки не требующие
заточки инструмента - шлифовальные полиров и т.п.;
Мг - число многошпиндельных станков с общим количеством шпинделей шт;
Ма - число агрегатных станков с общим количеством шпинделей та;
kj (04) и к2 (015) - коэффициенты неодновременности работы шпинделей.
- Введите значения показателей:
- Процент заточных станков: 3
тт = Мт = та = М; = s' = 9 кв.м
Мп = 107 + ( 0 - 0 ) 04 + ( 0 - 0 ) 0.15 = 107 физ.ед.
Мзат = 3 107100 = 3 физ.ед.
Sзат = s'зат Мш = 9 3= 27 кв.м
3.РЕМОНТНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ (цеховая ремонтная база).
Организационная форма ремонтного обслуживания:
централизованная (при количестве станков менее 100 физ. сд.)
децентрализованная (станков более 500)
смешанная (от 100 до 500 станков)
Общее количество станков (Мрем) принимается равным 2 4% от числа ед. обслуживаемого оборудования вкл. транспорт 12327-328; 4227]. Площадь рем. отделения определяется по норме 22 28 кв.м на один станок [2331 ;4227]. Для склада запчастей дополнительно выделяется 25 30% площади. Для ремонта электрооборудования берут еще 35 40% площади цеховой ремонтной базы [2335;4227].
- Введите процент оборудования для ремонта 3
- Введите долю оборудования для цеховой ремонтной базы2
- Процент складских помещений:28
- Процент площади под ремонт электрооборудования:37
МрсМ = 3 123 100 = 8 физ.ед.
Spcm = s' Мрем = 25-18 = 200 кв.м
Sc рем = 28 200100= 56 кв.м
Sэл.рем = 37 200100= 74 кв.м
4. МАСТЕРСКАЯ ПО РЕМОНТУПРИСПОСОБЛЕНИЙ И ИНСТРУМЕНТА.
Она организуется при числе станков в цехе более 100 200 физ.ед. При меньшем количестве станков ремонт оснастки организуется в инструментальном цехе завода. Количество станков в мастерской может быть ог 15 4% числа обслуживаемых станков + вспомогательное оборудование до[2181 ;4224].
Значения уд. площади приведены [2181; 4224]: 17-22 кв.мст-к
По расчету обслуживаемых станков: 139 физ.ед.
- Введите %: Ммаст = 2.5*139100=4 физ.ед.
SMacT = 195 * 15 = 292 кв.м
5.ОТДЕЛЕНИЕ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И РАЗДАЧИ СОЖ.
При проектировании цеха необходимо выбрать способ снабжения станков СОЖ: - централизованный циркулярный (1) - централизованный групповой (“) или " Децентрализованный (3). Площадь отделения определяется в зависимости от числа обслуживаемых станков (3165;4232: 01-012 кв.мст-к] или от площади станочного отделения [1.142].
- Вы выбрали способ 3
Площадь склада масел: SCKn = s' * M0bsi = 01 139 = 13 кв.м
6.ОТДЕЛЕНИЕ СБОРА И ПЕРЕРАБОТКИ СТРУЖКИ.
Техническое решение задачи сбора транспортировки и переработки стружки зависит от количества стружки приходящегося на 1 кв.м площади цеха в год [4228]. Общую массу стружки при укрупненных расчетах можно принимать равной 10 15% массы готовых деталей или рассчитывать на основе полученного в проекте коэффициента использования материала. Площадь отделения принимается равной 3 4% от производственной площади цеха [1145;4145] или в зависимости от количества станков [3170].
- Введите КОЭФФИЦИЕНТ использования материала (Ким1): 0.85
Интенсивность образования стружки: g = Gстрж SCos= (1 - kим)*Gизл * N Sco=
= 0.06 * 1 * 35 4312= 0.48 ткв.м в год
При таком количестве стружки в цехе обычно предусматриваются линейные конвейеры вдоль станочных линий со спецтарой в конце конвейера. Тара вывозится на накопительную площадку или участок переработки.
Площадь отделения ScrpK = 120 кв.
Типовые нормы проектирования цеховых складов приведены [2184- 190:4152-154]. При ориентировочных расчетах площадь цехового склада материалов и заготовок принимается равной 10 15% от площади станочного отделения цеха.
SC4M= 12 4312 100= 517 кв.м
Промежуточное складирование (оборотные заделы у станков):
SnpOM = 0.1 - Sc = 0.1 517 =52 кв.м
8. ИНСТРУМЕНТАЛЬНО-РАЗДАТОЧНАЯ КЛАДОВАЯ.
В небольших механических цехах для всех видов инструмента и приспособлений организуется один общий склад а в крупных цехах устраиваются отдельные специализированные склады режущего вспомогательного и измерительного инструмента приспособлений и абразивов.
Площадь каждого из складов (кладовых) определяется по числу обслуживаемых складом рабочих мест с учетом типа производства [2191 ;4162 и 219].
- Для склада режущего инструмента S кв.м = 19
- Для склада приспособлений S’ кв.м = 07
- Для склада абразивов S' кв.м = 05
Площадь склада режущего инструмента: Sскл.инстр = s' (М0 – Мшлиф) = 19 * (123 - 16 ) = 203 кв.м
Площадь склада приспособлений: So = S' * М = 0.7 * 123 = 86 кв.м
Площадь склада абразивов: ScK.i.a6p = s' * мшлиф = 0.5 *16 = 8 кв.м
Общая площадь ИРК: Sирк = Sскл.инстр+Sскл.присп+ Sскл.абр = 203 + 86 + 8 = 297 кв.м
РАСЧЕТ СОСТАВА И КОЛИЧЕСТВА РАБОТАЮЩИХ МЕХАНИЧЕСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ
Количество основных рабочих станочников определяется по числу станков:
Чсг*Мт-Фв-к-ки(Фркмо)
Где: Ф0 - эффективный фонд времени работы оборудования;
Фр - фонд времени рабочего;
к - коэффициент занятости станка (k = 1);
ки - использов. (машина определит сама);
кмо - многостаночного обслуживания - среднее число станков обслуживаемых одним рабочим (2152;4131].
- Продолжительность очередною отпуска работающего рабочих дней: 24
- Коэффициент многостаночного обслуживания: 3
Фонд времени одного рабочего: Фр = ( 288 - 24 ) - 8 = 2112 час.год
Чсг = 471 -43776- 10 - 0.98 (2112*3 ) = 322 чел.
Количество слесарей в механическом отделении составляет 2% от числа станочников:
Чсл = 002 322 = 6 чел.
Число вспомогательных рабочих механических цехов определяется также в процентах от числа производственных рабочих с учетом типа производства [2154; 4136]: 20-25%
Чвсп = 225-322100 = 72 чел.
Численность ИТР может быть определена в зависимости от количества основных станков (Mm) цеха с учетом типа производства [2145;4Д37: 15-24%] или в зависимости от численности основных и вспомогательных рабочих.
Чф = 195-471 100 = 92 чел.
Число служащих (счетно-конторский персонал) определяется в процентах от общего числа производственных рабочих также с учетом типа производства (2154; 4138): 01-22%
Чскп= 12 *(401 ) 100 = 5 чел.
Численность младшего обслуживающего персонала определяется в процентах от общего количества рабочих [2154: 2-3 %] или по норме убираемой площади [4138):
Ччо= 2-401 100= 10 чел.
РАСЧЕТ СБОРОЧНОГО УЧАСТКА
Трудоемкость сборочных работ ( Геб) ориентировочно составляет 20 50% от трудоемкости механической обработки (Тм) (2213).
Тсб = 40 24 100= 96 чел-час.
Общая трудоемкость сборочных работ подразделяется на трудоемкость слесарно-пригоночных работ (в курсовой работе не учитывается) узловой и общей сборки [3209] в процентах согласно приводимой ниже таблице:
Виды сборочных работ
- Введите долю узловой сборки (ДРОБНОЕ число): 027
- Доля общей сборки: 058
Тk = 027 96 = 259 чел-час.
ТС6.0«Щ= 058 96 = 556 чел-час.
В зависимости от типа производства характера собираемых изделий и т.п. применяется та или иная организационная форма сборки: стационарная не поточная(1) стационарная поточная(2) подвижная поточная(3)
На поточной линии общей сборки число рабочих мест
Где Тсб- трудоемкость общей сборки одного изделия;
б - такт выпуска мин.шт.;
ч - среднее число рабочих на одном рабочем месте (плотность работы коэффициент одновременности)
- Введите ч’ (100 - 500): 3
Мс(5 = 556 60 ( 309 3 ) = 36 раб.месг
С учетом рабочих мест для тех. контроля и резерва рабочих мест на сборке:
Мсб = 115 36 = 41 раб.мест
Длина шага конвейера: l = l1 + l2
- расстояние между собираемыми изделиями (03 15м).
Общая длина конвейера L = 1 Мс> = 08 -41 =33 м.
Расчетная скорость движения конвейера (при непрерывном движении): v= 15309 = 025 ммин
Рекомендации по скорости непрерывно движущихся и пульсирующих кон вейеров приведены [2233;469].Если скорость превосходит допустимые з> чения необходимо организовать два или более параллельных конвейера увеличив соответственно величину такта на каждом конвейере.
Численность сборщиков на участке узловой сборки: Чсв.узл“ 259 852112= 104 чел.
Численность сборщиков на участке общей сборки: Чсб-общ " 5568 852112 = 224 чел.
Общая численность сборщиков: ЧС6 = 104 + 224 = 328 чел.
Площадь сборочного отделения определяется с помощью удельных показателей (от 18 до 65 кв.м.). Площадь для одного сборочного верстака можно принять равной 5 7 кв.м.
- Введите s' для узловой сборки:1075
- S'для общей сборки:1075
Sсб.узл = Ю75 10= 1075 кв.м
Sсб.общ = Ю75 -20 = 2150 кв.м
Sсб.сум. = 12 (1075 + 2150) = 3870 кв.м
Площадь склада готовой продукции (10-15% площадь сборочного участка):
Sгот = 10-3870100 =484 кв.м
Ведомость рабочих механосборочного цеха
Производственные рабочие
Вспомогательные рабочие
Ведомость производственной и вспомогательной площади.
Сборочное (вкл. вспомогательное отделение)
Цеховой склад материалов и заготовок
Промежуточный склад деталей
Инструментально-раздаточная кладовая
Отделение по ремонту приспособлений и инструментов
Цеховая ремонтная база
Мастерская энергетика
Сбор и переработка стружки
Склад готовой продукции
Площадь для замещения административно-технических служб и бытовых помещений определяется в соответствии с рекомендациями.
Sадм.быт=2.5*835=2087кв.м.
Список используемой литературы
Промышленная робототехника и гибкие автоматизированные производства. По ред. Е.И.Юревича. Л.:Лениздат 2008.
Проектирование машиностроительных заводов. Справочник. Под общей ред. Е.С.Ямпольского. М.:Машиностроение 2005 т.4.
Справочник технолога-машиностроителя. Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. М.:Машиностроение 2008 т.12.
Мельников Г. Н. Вороненко В. П. Проектирование механосборочных цехов; Учебник для студентов машиностроит. Специальностей вузовПод ред. А. М. Дальского – М.: Машиностроение 2009. – 352 с.: ил.- (Технология автоматизированного машиностроения).
Рекомендации по организации автоматизированных участков на базе станков с ЧПУ. М.:Изд.НИАТ 2006.
Общесоюзные нормы технологического проектирования механо-обрабатывающих и сборочных цехов предприятий машиностроения приборостроения и металлообработки. Гипростанок М.:НИИМаш 2009.
Гибкое автоматическое производство. Под редакцией С.А.Майорова и др. Л.:Машиностроение 2007.
Проектирование машиностроительных заводов. Справочник в 6-ти томах. Под ред. Е. С. Ямпольского. Том 4. Проектирование механических сборочных цехов цехов защитных покрытий. Под ред. З. И. Соловья. М. «Машиностроение» 2006.
Маликов О.Б. Проектирование автоматизированных складов штучных грузов. Л.:Машиностроение 2011.
Общесоюзные нормы технологического проектирования механо-обрабатывающих и сборочных цехов предприятий машиностроения приборостроения и металлообработки. Гипростанок М.:НИИМаш 2009

KURSACh (1).docx

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
«Московский технологический университет»
«Автоматизация технологически процессов и производств»
Тема курсовой работы:
«Проектирование автоматизированного участка и планировка автоматизированного цеха»
Студент группы ИАБО-01-14
Руководитель курсовой работы
Работа представлена к защите
(подпись руководителя)
Принципы компоновки автоматизированных участков
Определение состава и потребного количества станков входящих в гибкую производственную систему (ГПС)
Транспортно-накопительные системы (ТНС) гибких автоматизированных комплексов
Уборка и переработка стружки
Организация управления автоматизированным участком
Расчёт количества потребного оборудования
Расчет потребности в основном технологическом оборудовании.
Расчет площади станочного отделения цеха (Sco).
Расчет Оборудования и площадей вспомогательных отделений цеха. 22
Заготовительный участок. 22
Заточное отделение ремонтное отделение 22
Мастерская по ремонту приспособлений и инструмента. 23
Мастерская по ремонту приспособлений и инструмента. 24
Отделение для приготовления и раздачи сож. 25
Отделение сбора и переработки стружки. 25
Инструментально-раздаточная кладовая. 27
Результаты расчетов. 28
Список Литературы 30
Проектирование - является первым и основным этаном капитального строительства. Обеспечивающим созданием новых и реконструкцию действующих механосборочных и вспомогательных цехов и малых предприятий машиностроительного профиля. Проектирование является сложным и трудоемким процессом в ходе которого одновременно решаются технические экономические и организационные задачи.
При разработке проектов реконструкции существующих или создания новых цехов необходимо не только хорошо знать передовую технологию производства но и основные задачи которые необходимо решить на каждом этапе технологического проектирования.
Главным и решающим подразделением машиностроительного завода являются производственные цеха. От качества и работы которых зависит эффективность всей производственной деятельности предприятия в целом. Поэтому проектирование цехов является важнейшей частью проектирования завода.
Механосборочное производство организуют в самостоятельные механические и сборочные цехи или объединенные механосборочные цехи состоящие из механических и сборочных отделений.
При наличии на предприятии нескольких механических сборочных или механосборочных цехов каждый из них специализируется на выпуск определенных изделий узлов и деталей.
Организация механосборочного производства зависит от конструктивных и технологических особенностей выпускаемых изделий серийности производства и размера годового выпуска.
Наиболее совершенной формой организации производства является такая при которой получение заготовки механическая обработка сборка окраска и упаковка объединены в единый непрерывный технологический процесс. Ее применяют при мелкосерийном производстве.
Целью разработки и осуществления технологического и производственного процессов является получение конечного продукта машиностроения готового изделия детали узла при этом любой технологический процесс реализуется в виде оснастки станков производственных зданий людей осуществляющих данный процесс.
Часть I. Проектирование автоматизированного участка по изготовлению валов
Компоновка автоматизированных участков определяется технологическим процессом конструктивно-технологическими особенностями и заданным объемом выпуска изделий конкретными условиями производства. Характеризуется структурой технических средств и схемой их расположения.
Структура технических средств - качественный и количественны состав основного и вспомогательного оборудования - зависит от характера производственного процесса и объема выпуска изделий. От этого же а также от местных производственных условий завися и схема расположения оборудования.
Для определения состава оборудования включаемого в состав ГПС необходима показательная проработка технологических процессов всех деталей обрабатываемых в системе. В первую очередь разрабатывают технологический процесс на деталь имеющую наибольшее число обрабатываемых поверхностей при этом намечают первоначальную специализацию оборудования и выявляют необходимые технологические характеристики для оборудования с ЧПУ. Технологические процессы для остальных деталей группы строят в соответствии с принятым типовым маршрутом и с учетом намеченной специализации оборудования.
Исходя из разработанных технологических процессов выявляют технологические характеристики станков на основании которых производят подбор станков из имеющегося парка (в соответствии с каталогом станков с ЧПУ) или разрабатывают и используют специализированное оборудование с ЧПУ.
При подборе станков необходимо учитывать возможность их встройки в ГПС. Для этого они должны иметь однотипные автоматические устройства для загрузки и закрепления спутников одинаковые устройства ЧПУ и достаточную вместимость магазинов инструментов. Таким образом в состав ГПС включают станки с ЧПУ параметры которых обеспечивают реализацию технологических процессов обработки определенной группы деталей. Туда же могут встраиваться и универсальные станки или специализированное оборудование не оснащенное ЧПУ а также станки без устройств для автоматической загрузки деталей.
Потребное количество основного оборудования проектируемого участка подсчитывают отдельно по номенклатуре и каждому типоразмеру с учетом затрат времени (ТШТ.) по отдельным операциям технологического процесса выполняемого на данном оборудовании программы и номенклатуры выпускаемых деталей или изделий.
Норма обслуживания для:
Прутковых токарных револьверных станков: 3-8;
Многошпиндельных станков: 1-4;
Зубообрабатывающего автомата: 2-4;
Агрегатных станков: 1-4;
Численность наладчиков в среднем составляет для:
Токарных станков: 5-11;
Агрегатных станков: 5-12;
Шлифовальных станков: 8-18;
Обрабатывающих комплексов и РТК: 3-8;
Сборочных станков: 5-8.
В общем случае число рабочих не кратно рабочим местам. От общего числа рабочих только 5% составляют – запасные. Число вспомогательных рабочих – 20-25%.
Действительный годовой фонд времени работы оборудования механических и сборочных цехов при 41 -часовой рабочей неделе.
Потребное (расчетное) количество станков данного типоразмера Ср в условиях не поточного производства:
где Тг - трудоемкость (станкоемкость) обработки годового количества всех деталей на станках данного типоразмера в станко-часах; определяют по данным разработанного технологического процесса;
Фо - действительный (расчетный) годовой фонд времени работы станка в
часах определяемый по табл. 1
Фо в час при числе рабочих смен
Металлорежущее оборудование
Металлорежущее уникальное оборудование (сложные и тяжелые станки)
Автоматические линии станки с ЧПУ
Полученное расчетом количество станков округляется до целого числа называемого-принятым числом станков С. Для определения степени загруженности по времени станков данного типоразмера используют коэффициент загрузки оборудования
Средний коэффициент загрузки оборудования по участку цеху
Значения Кз. по цеху для разных типов производства приведены в табл. 2
Если по отдельным типам станков Kз получается более низким то следует рассмотреть возможность переноса части работы на другие более крупные из намеченных по расчету станков данной группы.
Технические средства ТНС делятся на две группы: основное оборудование и вспомогательное. Основное оборудование для перемещения грузов в условиях автоматизированного производства: стеллажные и мостовые краны-штабелеры транспортные роботы конвейеры накопители перегрузочные и ориентирующие устройства транспортно-складская тара средства АСУ.
Вспомогательное оборудование: толкатели ориентаторы подъемники питатели адресователи.
Выбор транспортных и накопительных средств производится на основе анализа грузопотоков на участке или в цехе.
При определении грузопотоков по участку (цеху) выявляют потребность в основных и вспомогательных материалах с учетом программы выпуска деталей вида и массы заготовок в комплектующих и покупных изделиях а также количество отходов.
Количество комплектующих и покупных изделий определяют по сборочному чертежу выпускаемого в цехе изделия с учетом его годовой программы выпуска. Эти данные необходимы для расчета грузопотоков сборочного участка.
Отходы производства определяют по разности между массами заготовок и деталей либо в % от массы готовых деталей (см.табл.3) с учетом программы выпуска.
Отходы по производству деталей металлургического оборудования
% отходов к общей массе
В условиях автоматизированного производства имеют место возвратные грузопотоки многооборотной технологической тары оснастки инструментов и приспособлений.
В целях оптимального выбора транспортных средств грузы классифицируют по транспортно-технологическим характеристикам: размеру массе форме способу загрузки и транспортирования форме виду и свойствам материала.
По массе изделия подразделяются на:
Наиболее важна и трудна в условиях автоматизированного производства. В механических и механосборочных цехах используют скребковые пластинчатые пластинчато-игольчатые винтовые (шнековые) конвейеры. Особые трудности вызывает сбор и транспортировка стальной сливной стружки.
Для сбора и отвода такой стружки широко применяют винтовые (шнековые) конвейеры с одним или двумя шнеками. Последний имеет производительность до 7 тчас. Эти конвейеры стандартизированы по диаметру и шагу винтов.
В условиях гибких автоматизированных производств (ГАП) применяют конвейеры скребкового типа для уборки элементной стружки для её сортировки и дробления. Производительность конвейера - до 15 тчас. Большую производительность (до 45 тчас) имеют скребковые вертикально-замкнутые конвейеры с унифицированными секциями.
Пластинчатые и пластинчато-игольчатые конвейеры разработанные НПО "Комплекс" из унифицированных узлов рекомендуются в качестве магистральных транспортных средств стружкоудаления. Производительность конвейеров - от 31 до 47 тчас в зависимости от скорости движения и угла подъема секций.
Для уборки элементной и дробленой сливной стружки применяют инерционные конвейеры которые более компактны малогабаритны могут применяться в узких проходах между станками или встраиваться в станины станков.
Помимо механических применяют гидро- и пневмоконвейеры. Первые - для транспортирования мелкой стружки из любого металла при наличии обильного количества охлаждающей жидкости вторые - для транспортирования чугунной мелкой алюминиевой и стальной стружки. Производительность конвейеров может достигать 25 тчас. при уменьшенных металлоемкости и капитальных затратах.
Транспортеры или конвейеры для уборки стружки за исключением вертикально-замкнутых располагают под полом или в станинах станков. Сбор стружки - в коробах или в люках расположенных с тыльной стороны станков.
Переработку стружки производят в специальном отделении цеха где установлен комплект оборудования для дробления промывки обезжиривания сушки брикетирования или пакетирования стружки. Стружкодробление осуществляют на производственных участках цеха предварительное дробление - непосредственно в зоне обработки с использованием стружколомов специальных экранов и инструментов.
При переработке стружки высокоуглеродистых или легированных сталей в комплект оборудования включают печи для отжига или нагрева стружки перед брикетированием.
Площадь отделения для сбора и переработки стружки определяют в зависимости от количества производственного (основного) оборудования механических участков цеха в соответствии с данными табл.5.
Площадь отделения м2
Автоматизированные цехи и участки базируются на использовании оборудования с программным управлением ПУ построенного по модульному принципу. ПУ реализуется путем использования в качестве управляющего автомата ЭВМ. Помимо управляющего автомата в состав модуля входит объект управления - станок робот манипулятор. Порядок функционирования объекта управления задается прикладными (функциональными) программами которые хранятся в памяти ЭВМ и могут корректироваться в процессе их отработки.
В процессе автоматического функционирования система управления СУ каждого станка модуля обеспечивает: управление порядком функционирования формирование данных о ходе операции; контроль за исправностью управляющих устройств и управляемого оборудования. Один или несколько станков робот КИМ т.е. оборудование с собственной СУ могут посредством общей СУ объединяться в единым комплекс управляемый одной программой. Каждая единица оборудования каждая ячейка управляются своей ЭВМ по ПУ хранящейся в ее памяти. Эти локальные ЭВМ помимо функций управления реализует функцию информирования центральной управляющей ЭВМ участка цеха о завершении операций или о происшедших сбоях.
Центральная ЭВМ СУ участка цеха обеспечивает: 1) загрузку в локальные ЭВМ программ функционирования оборудования в соответствии с планом производства; 2) синхронизацию работы отдельных единиц оборудования с темпом согласно заданной технологии и плану производства изделий. Загрузка программ сводится к передаче программ из памяти центральной ЭВМ в локальные управляющие ЭВМ. При этом осуществляется переналадка производства без переналадки оборудования. Синхронизация работы оборудования осуществляется путем ее инициирования в заданные моменты времени согласно циклограмме функционирования участка (цеха) и текущему состоянию каждой единицы оборудования – станков модулей складов ТНС.
Инициирование работы и контроль состояния достигаются за счет передачи команд (сообщений) между центральной ЭВМ СУ участка и локальными ЭВМ управляющими отдельными компонентами участка. Сообщения передаются по линиям связи объединяющим все ЭВМ в единый управляющий комплекс.
Взаимодействие всех локальных ЭВМ обеспечивается только через центральную ЭВМ СУ в памяти которой хранятся все данные о состоянии оборудования на участке. На основании этих данных ПУ реализуемая центральной ЭВМ формирует команды передаваемые по линиям связи в локальные ЭВМ нижнего уровня: ЭВМ СУ ячеек ЭВМ СУ ТС ЭМВ СУ АС. Центральная ЭВМ СУ участка может быть информационно связана с АСТПП и АСУП.
Исходные данные представлены в таблице 6.
Штучная станкоёмкость по операциям мин
Фрезерно-центровальный с ЧПУ
Для определения потребного количества станков С необходимо воспользоваться формулой:
Коэффициент Ф0 берётся из таблицы 1 Тг – суммарная годовая станкоёмкость.
Годовая программа Пг берётся из таблицы исходных данных время штучно-калькуляционное Тшк находится по следующей формул:
Время обработки Т0 берётся из таблицы исходных данных С0 – время на обслуживание
С0 = 0.04 – для сверлильных и расточных станков;
С0 = 0.08 – для фрезерных станков;
Результаты расчётов удобно представить в виде следующей таблицы:
Исходя из полученных данных посчитаем необходимое число станков число смен принимаем равное трём:
Cр1=Tг1Ф0=129665590=23-3 станка
Cр2=Tг2Ф0=56605590=1.2-2 станка
Cр3=Tг3Ф0=59505590=1.1-2 станка
Исходя из расчётов определяем количество необходимых станков:
Посчитаем коэффициенты загрузки:
Исходя из намеченных в техническом процессе обработки станков и массе деталей принимаем.
Для первой операции создаётся производственная ячейка состоящая из трех токарных станков 1А136 и одного робота TUR 150.
Для второй операции организуется производственная ячейка: 2 станка БМ13 и один промышленный робот TUR 150.
Для третьей операции организуется производственная ячейка из двух станков БМ13 и робота TUR 150.
Промышленный робот TUR 150
Характеристики промышленного робота TUR 150:
Cпециализация:Универсальный
Тип запястья:Классическое запястье
Количество осей робота:6
Досягаемость:2510 мм
Грузоподъемность:150 кг
Точность повторяемость :0.1 мм
Вес манимулятора:1100 кг
Страна-производитель:Россия
Предложенная компоновка изображена на рисунке ниже:
Часть II. Расчет и планировка автоматизированного цеха по изготовлению валов с помощью вертикально-фрезерных станков с ЧПУ
Цех вертикально-фрезерных станков с ЧПУ (вар. 2)
РАСЧЕТ ПОТРЕБНОСТИ В ОСНОВНОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ОБОРУДОВАНИИ.
Требуемое количество единиц оборудования (М) для проектируемого цеха зависит:
а) от станкоемкости изделия (она Вам задана tст = 18 ст-час.)
б)производственной программы (она Вам также задана N = 45 тыс.шт.год)
в)располагаемого фонда времени работы оборудования (определим!) и
г)занятости каждого станка (кз = 10).
число рабочих дней в календарном году288
режим работы цеха в сменах2
продолжительность одной смены в часах8
профилактические простои оборудования(094-096)095
Фонд времени одного станка
Фо = 288 * 8 * 2 * 095 = 43776 час.год
Отсюда Mm=tст*NФо*kз=18*454377.6*1= 185 физ.ед.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА
металлорежущих станков механического цеха
Технологические группы станков
-токарная группа станков с ЧПУ
-многоцелевая группа станков с ЧПУ
-фрезерная группа станков с ЧПУ
-зубообрабатывающая группа
-шлифовальная группа
-фрезерно-центровальная группа станков с ЧПУ
Кроме основных станков в составе технологического оборудования учитывается прессовое закалочное и т.п. оборудование. Берем 20% от основного и получаем общее количество оборудования (Мо) в цехе 227 физических единицы.
РАСЧЕТ ПЛОЩАДИ СТАНОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ ЦЕХА (SCO).
Sco = s’co*Mo где s’co – удельная производственная площадь приходящаяся на физическую единицу производственного оборудования(Mo).
Удельная производственная площадь равна 30. Значит
Sco = 30*227 = 6804 кв. м.
РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ И ПЛОЩАДЕЙ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ОТДЕЛЕНИЙ ЦЕХА.
Расчет оборудования и площадей вспомогательных отделений цеха
Заготовительный участок.
Количество станков определяется на основании разработанного техпроцесса по заготовительным операциям или принимается равным 2.5% от общего количества станков механического отделения(Мпр). Удельная площадь равна 25 кв. мед. оборудования.
Мзаг = 2.5*Мо 100 = 2.5*227100 = 6 физ. ед.
Sзаг = s’заг*Мзаг = 25*7 = 150 кв. м.
1. ЗАГОТОВИТЕЛЬНЫЙ УЧАСТОК.
2.ЗАТОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ.
Количество универсальных заточных станков принимается равным 3% от количества станков обслуживаемых заточкой(т.е. без шлифовальных полировальных и т.п. а также станков использующих инструмент с неперетачиваемыми пластинами). При наличии многошпиндельных и агрегатных станков необходимо учитывать количество шпинделей т.е. количество приведенных станков. Значения удельной площади для заточного отделения равно 8 кв. мст-к
Мп = Модн + (мт – Мт)k1 + (ма – Ма)k2
Мп – приведенное число станков;
Модн – общее число станков (без учета многошпиндельности) исключая станки не требующие заточки инструмента - шлифовальные полиров. и т.п. Оно равно 227;
Мт – число многошпиндельных станков с общим количеством шпинделей мт. Мт = мт = 5;
Ма – число агрегатных станков с общим количеством шпинделей ма. Ма = ма = 5;
k1 и k2 – коэффициенты неодновременности работы шпинделей.
Мп = 227 + (5 - 5)*0.4 + (5 – 5)*0.15 = 227 физ. ед.
Мзаг = 3*227100 = 7 физ.ед.
Sзат = s’зат*Мзат = 8*7 = 56 кв. м.
3. РЕМОНТНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ
Организационная форма ремонтного обслуживания смешанная.
Общее количество станков (Мрем) принимается равным 3% от числа единиц обслуживаемого оборудования включая транспорт. Площадь ремонтного отделения определения равно 25 кв. м. на один станок. Для склада запчастей дополнительно выделяется 27% площади. Для ремонта электрооборудования берут еще 38% площади цеховой ремонтной базы. Получается:
Мрем = 2*227100 = 14 физ.ед.
Sрем = s’* Мрем = 25 *14 = 350 кв. м.
Sскл. рем = 27*350100 = 94 кв. м.
Sэл. рем = 38*350100 = 133кв. м.
4. МАСТЕРСКАЯ ПО РЕМОНТУ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ И ИНСТРУМЕНТА.
Она организуется при числе станков в цехе более 100 физических единиц. При меньшем количестве станков ремонт оснастки организуется в инструментальном цехе завода. Количество станков в мастерской может быть от 1.5 до 4% числа обслуживаемых станков + вспомогательное оборудование. Мы берем 3%
Значение удельной площади равно 20 кв. мст-к
Ммаст = 3*254100 = 8 физ. ед.
Sмаст = 20*8 = 160 кв. м.
5. ОТДЕЛЕНИЕ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И РАЗДАЧИ СОЖ.
При проектировании цеха необходимо выбрать способ снабжения станков СОЖ. Существует 3 способа:
Централизованный циркулярный
Централизованный групповой
Прицентрализованном циркуляционномспособе СОЖ от центральной установки подается по трубопроводам непосредственно к станкам а отработанная жидкость самотеком по подземным трубопроводам возвращается к установке для последующей фильтрации. Этот способ применяется в цехах имеющих большое количество однотипных станков потребляющих одинаковые по составу охлаждающие жидкости.
Прицентрализованном групповомспособе СОЖ по трубам из центральной установки подается к разборным кранам установленным на участках и распределяющим жидкость по группам станков или по отдельным станкам. Отработанные эмульсии и водные растворы отводятся в канализацию а отработанное масло передается для регенерации. Этот способ применяется в цехах имеющих большое количество разнотипных станков потребляющих разные по составу охлаждающие жидкости.
Децентрализованныйспособ предусматривает подачу СОЖ в таре; отработанные жидкости удаляются так же. Применяется в цехах с небольшим количеством станков.
Мы берем децентрализованный способ.
Площадь отделения равна 0.1. Получается:
Sскл = s’*Mobsl = 0.1*254 = 27 кв. м.
6. ОТДЕЛЕНИЕ СБОРА И ПЕРЕРАБОТКИ СТРУЖКИ.
Технологическое решение задачи сбора транспортировки и переработки стружки зависит от количества стружки приходящегося на 1 кв. м площади цеха в год. Общую массу стружки при укрупненных расчетах можно принимать равной 10-15% массы готовых деталей или рассчитывать на основе полученного в проекте коэффициента использования материала. Площадь отделения принимается равной 3-4% от производственной площади цеха или в зависимости от количества станков.
Интенсивность образования стружки
g = GстржScos = (1 – kим)*Gизд*NSco = 5*25*456804 = 0.82 ткв. м в год
При таком количестве стружки в цехе обычно предусматриваются линейные конвейеры вдоль станочных линий со спецтарой в конце конвейера. Тара вывозится на накопительную площадку или участок переработки.
Площадь отделения равна 150 кв. м.
Типовые норма проектирования цеховых складов приведены [2 184 -190;4 152-154]. При ориентировочных расчетах площади цехового склада материалов и заготовок принимается равной 10-15% от площади станочного отделения цеха. Мы берем 12%.
Sскл = 12*6804100 = 816кв. м.
Промежуточное складирование (оборотные заделы у станков):
Sпром = 0.1*Sскл = 0.1*816 = 82 кв. м.
8. ИНСТРУМЕНТАЛЬНО-РАЗДАТОЧНАЯ КЛАДОВАЯ.
В небольших механических цехах для всех видов инструмента и приспособлений организуется один общий склад а в крупных цехах устраиваются отдельные специализированные склады режущего вспомогательного и измерительного инструмента приспособлений и абразивов.
Площадь каждого из складов(кладовых) определяется по числу обслуживаемых складов рабочих мест с учетом типа производства.
Для склада режущего инструмента s’ кв. м = 1
Для склада приспособлений s’ кв. м = 0.7
Для склада абразивов s’ кв. м = 0.5
Площадь склада режущего инструмента равна
Sскл. инстр. = s’(Мо – Мшлиф) = 1 (227 – 22) = 204 кв. м
Площадь склада приспособлений равна
Sскл. присп. = s’*Мо = 0.7*227 = 158 кв. м
Площадь склада абразивов равна
Sскл. абр. = s’*Мшлиф = 0.5*22 = 11 кв. м
Sирк = Sскл. инстр. + Sскл. присп. + Sскл. абр. = 204 + 158 + 11 = 373 кв. м
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ.
Ведомость производственной и вспомогательной площади.
Сборочное (вкл. вспомогательное отделение)
Цеховой склад материалов и заготовок
Инструментально-раздаточная кладовая
Отделение по ремонту приспособлений и инструмента
Цеховая ремонтная база
Мастерская энергетика
Сбор и переработка стружки
Склад готовой продукции
Площадь для размещения административно-технических служб и бытовых помещений определяется в соответствии с рекомендациями.
Sадм.быт=25*835=2087 кв.м
Главная тенденция развития современного производства – всемерное повышение качества обработки и сборки деталей при достижении максимальной производительности.
Для этого намечено «широко внедрять гибкие переналаживаемые производства и системы автоматизированного проектирования автоматические линии многооперационные станки с числовым программным управлением робототехнические роторные и роторно-конвейерные комплексы».
Рекомендации по организации автоматизированных участков на базе станков с ЧПУ. М.:Изд.НИАТ 2006.
Общесоюзные нормы технологического проектирования механообрабатывающих и сборочных цехов предприятий машиностроения приборостроения и металлообработки. Гипростанок М.:НИИМаш 2009.
Гибкое автоматическое производство. Под редакцией С.А.Майорова и др. Л.:Машиностроение 2007.
Гибкие производственные комплексы. Под ред. П.Н.Белянина и В.А.Лещенко. М.:Машиностроение 2011.
Промышленная робототехника и гибкие автоматизированные производства. По ред. Е.И.Юревича. Л.:Лениздат 2008.
Проектирование машиностроительных заводов. Справочник. Под общей ред. Е.С.Ямпольского. М.:Машиностроение 2005 т.4.
Справочник технолога-машиностроителя. Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. М.:Машиностроение 2008 т.12.
Мельников Г. Н. Вороненко В. П. Проектирование механосборочных цехов; Учебник для студентов машиностроит. Специальностей вузовПод ред. А. М. Дальского – М.: Машиностроение 2009. – 352 с.: ил.- (Технология автоматизированного машиностроения).
Проектирование машиностроительных заводов. Справочник в 6-ти томах. Под ред. Е. С. Ямпольского. Том 4. Проектирование механических сборочных цехов цехов защитных покрытий. Под ред. З. И. Соловья. М. «Машиностроение» 2006.
Маликов О.Б. Проектирование автоматизированных складов штучных грузов. Л.:Машиностроение 2011.

Kornilov A1.cdw

(вкл. вспомогательное отделение)
Инструментально-раздаточная
Административно-технические службы
Отдел по изготовлению
тормозного диска автомобиля
Компоновка автоматизированного цеха
Цеховой склад материалов и заготовок

VT Cursework.docx

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
«Московский технологический университет»
«Автоматизация технологически процессов и производств»
Тема курсовой работы:
«Проектирование автоматизированного участка и планировка автоматизированного цеха»
Студент группы ИАБО-01-14
Руководитель курсовой работы
Работа представлена к защите
(подпись руководителя)
TOC o "1-3" h z u Введение PAGEREF _Toc511241905 h 3
Часть . Проектирование автоматизированных участков по изготовлению крышек PAGEREF _Toc511241906 h 3
Принципы компоновки автоматизированных участков PAGEREF _Toc511241907 h 5
Определение состава и потребного количества станков входящих в гибкую производственную систему (ГПС) PAGEREF _Toc511241908 h 5
Транспортно-накопительные системы (ТНС) гибких автоматизированных комплексов PAGEREF _Toc511241909 h 9
Уборка и переработка стружки PAGEREF _Toc511241910 h 11
Организация управления автоматизированным участком PAGEREF _Toc511241911 h 13
Часть . Расчет и планировка автоматизированного цеха по изготовлению крышек PAGEREF _Toc511241912 h 20
Тема 8. Цех топливных насосов (вар. 3) PAGEREF _Toc511241913 h 20
Расчет потребности в основном технологическом оборудовании. PAGEREF _Toc511241914 h 20
Расчет площади станочного отделения цеха (sco). PAGEREF _Toc511241915 h 21
Расчет оборудования и площадей вспомогательных отделений цеха. PAGEREF _Toc511241916 h 22
1. Заготовительный участок. PAGEREF _Toc511241917 h 22
2.Заточное отделение. PAGEREF _Toc511241918 h 22
3. Ремонтное отделение (цеховая ремонтная база) PAGEREF _Toc511241919 h 23
4. Мастерская по ремонту приспособлений и инструмента. PAGEREF _Toc511241920 h 23
5. Отделение для приготовления и раздачи сож. PAGEREF _Toc511241921 h 24
6. Отделение сбора и переработки стружки. PAGEREF _Toc511241922 h 24
7. Склады. PAGEREF _Toc511241923 h 25
8. Инструментально-раздаточная кладовая. PAGEREF _Toc511241924 h 25
Заключение PAGEREF _Toc511241925 h 26
Список литературы: PAGEREF _Toc511241926 h 27
Часть . Проектирование автоматизированных участков по изготовлению крышек
Проектирование - является первым и основным этаном капитального строительства. Обеспечивающим созданием новых и реконструкцию действующих механосборочных и вспомогательных цехов и малых предприятий машиностроительного профиля. Проектирование является сложным и трудоемким процессом в ходе которого одновременно решаются технические экономические и организационные задачи. Основной целью проектирования является разработка наиболее экономичных проектов цехов и малых предприятий обеспечивающих выпуск высококачественной продукции при наиболее благоприятных условиях труда.
При разработке проектов реконструкции существующих или создания новых цехов необходимо не только хорошо знать передовую технологию производства но и основные задачи которые необходимо решить на каждом этапе технологического проектирования. Для обеспечения высокой технико-экономической эффективности в проекте должны быть одновременно решены связанные между собой экономические технические и организационные задачи с учетом необходимости экологической чистоты производства.
Главным и решающим подразделением машиностроительного завода являются производственные цеха. От качества и работы которых зависит эффективность всей производственной деятельности предприятия в целом. Поэтому проектирование цехов является важнейшей частью проектирования завода. При этом основные производственные и вспомогательные цеха многих машиностроительных заводов особенно крупных представляют собой вполне самостоятельные организационные единицы имеющие в своем составе все необходимое для выполнения определенных технологических процессов или для изготовления определенных элементов изделий.
Механосборочное производство организуют в самостоятельные механические и сборочные цехи или объединенные механосборочные цехи состоящие из механических и сборочных отделений.
При наличии на предприятии нескольких механических сборочных или механосборочных цехов каждый из них специализируется на выпуск определенных изделий узлов и деталей.
Организация механосборочного производства зависит от конструктивных и технологических особенностей выпускаемых изделий серийности производства и размера годового выпуска.
Наиболее совершенной формой организации производства является такая при которой получение заготовки механическая обработка сборка окраска и упаковка объединены в единый непрерывный технологический процесс. Ее применяют при мелкосерийном производстве. В большинстве же случаев производство группируют по отдельным цехам в соответствии с особенностями технологического процесса. Изделия предусмотренные программой распределяют по отдельным цехам по узловому технологическому или смешанному признакам.
Целью разработки и осуществления технологического и производственного процессов является получение конечного продукта машиностроения готового изделия детали узла при этом любой технологический процесс реализуется в виде оснастки станков производственных зданий людей осуществляющих данный процесс.
Принципы компоновки автоматизированных участков
Компоновка автоматизированных участков определяется технологическим процессом конструктивно-технологическими особенностями и заданным объемом выпуска изделий конкретными условиями производства. Характеризуется структурой технических средств и схемой их расположения.
Структура технических средств - качественный и количественны состав основного и вспомогательного оборудования - зависит от характера производственного процесса и объема выпуска изделий. От этого же а также от местных производственных условий завися и схема расположения оборудования.
На предметно-замкнутых участках выделяют зоны оборудования с ЧПУ и зоны оборудования с автоматическим управлением. Различают также зоны предварительной основной и окончательной обработки.
Определение состава и потребного количества станков входящих в гибкую производственную систему (ГПС)
Для определения состава оборудования включаемого в состав ГПС необходима показательная проработка технологических процессов всех деталей обрабатываемых в системе. В первую очередь разрабатывают технологический процесс на деталь имеющую наибольшее число обрабатываемых поверхностей при этом намечают первоначальную специализацию оборудования и выявляют необходимые технологические характеристики для оборудования с ЧПУ. Технологические процессы для остальных деталей группы строят в соответствии с принятым типовым маршрутом и с учетом намеченной специализации оборудования.
Исходя из разработанных технологических процессов выявляют технологические характеристики станков на основании которых производят подбор станков из имеющегося парка (в соответствии с каталогом станков с ЧПУ) или разрабатывают и используют специализированное оборудование с ЧПУ.
При подборе станков необходимо учитывать возможность их встройки в ГПС. Для этого они должны иметь однотипные автоматические устройства для загрузки и закрепления спутников одинаковые устройства ЧПУ и достаточную вместимость магазинов инструментов. Таким образом в состав ГПС включают станки с ЧПУ параметры которых обеспечивают реализацию технологических процессов обработки определенной группы деталей. Туда же могут встраиваться и универсальные станки или специализированное оборудование не оснащенное ЧПУ а также станки без устройств для автоматической загрузки деталей.
Потребное количество основного оборудования проектируемого участка подсчитывают отдельно по номенклатуре и каждому типоразмеру с учетом затрат времени (ТШТ.) по отдельным операциям технологического процесса выполняемого на данном оборудовании программы и номенклатуры выпускаемых деталей или изделий.
Норма обслуживания для:
Прутковых токарных револьверных станков: 3-8;
Многошпиндельных станков: 1-4;
Зубообрабатывающего автомата: 2-4;
Агрегатных станков: 1-4;
Численность наладчиков в среднем составляет для:
Токарных станков: 5-11;
Агрегатных станков: 5-12;
Шлифовальных станков: 8-18;
Обрабатывающих комплексов и РТК: 3-8;
Сборочных станков: 5-8.
В общем случае число рабочих не кратно рабочим местам. От общего числа рабочих только 5% составляют – запасные. Число вспомогательных рабочих – 20-25%.
Действительный годовой фонд времени работы оборудования механических и сборочных цехов при 41 -часовой рабочей неделе.
Потребное (расчетное) количество станков данного типоразмера Ср в условиях не поточного производства:
где Тг - трудоемкость (станкоемкость) обработки годового количества всех деталей на станках данного типоразмера в станко-часах; определяют по данным разработанного технологического процесса;
Фо - действительный (расчетный) годовой фонд времени работы станка в
часах определяемый по табл. 1
Фо в час при числе рабочих смен
Металлорежущее оборудование
Металлорежущее уникальное оборудование (сложные и тяжелые станки)
Автоматические линии станки с ЧПУ
Полученное расчетом количество станков округляется до целого числа называемого-принятым числом станков С. Для определения степени загруженности по времени станков данного типоразмера используют коэффициент загрузки оборудования
Средний коэффициент загрузки оборудования по участку цеху
Значения Кз. по цеху для разных типов производства приведены в табл. 2
Если по отдельным типам станков Kз получается более низким то следует рассмотреть возможность переноса части работы на другие более крупные из намеченных по расчету станков данной группы.
Транспортно-накопительные системы (ТНС) гибких автоматизированных комплексов
Технические средства ТНС делятся на две группы: основное оборудование и вспомогательное. Основное оборудование для перемещения грузов в условиях автоматизированного производства: стеллажные и мостовые краны-штабелеры транспортные роботы конвейеры накопители перегрузочные и ориентирующие устройства транспортно-складская тара средства АСУ.
Вспомогательное оборудование: толкатели ориентаторы подъемники питатели адресователи.
Выбор транспортных и накопительных средств производится на основе анализа грузопотоков на участке или в цехе.
При определении грузопотоков по участку (цеху) выявляют потребность в основных и вспомогательных материалах с учетом программы выпуска деталей вида и массы заготовок в комплектующих и покупных изделиях а также количество отходов.
Количество комплектующих и покупных изделий определяют по сборочному чертежу выпускаемого в цехе изделия с учетом его годовой программы выпуска. Эти данные необходимы для расчета грузопотоков сборочного участка.
Отходы производства определяют по разности между массами заготовок и деталей либо в % от массы готовых деталей (см.табл.3) с учетом программы выпуска.
Отходы по производству деталей металлургического оборудования
% отходов к общей массе
В условиях автоматизированного производства имеют место возвратные грузопотоки многооборотной технологической тары оснастки инструментов и приспособлений.
В целях оптимального выбора транспортных средств грузы классифицируют по транспортно-технологическим характеристикам: размеру массе форме способу загрузки и транспортирования форме виду и свойствам материала.
По массе изделия подразделяются на:
Уборка и переработка стружки
Наиболее важна и трудна в условиях автоматизированного производства. В механических и механосборочных цехах используют скребковые пластинчатые пластинчато-игольчатые винтовые (шнековые) конвейеры. Особые трудности вызывает сбор и транспортировка стальной сливной стружки.
Для сбора и отвода такой стружки широко применяют винтовые (шнековые) конвейеры с одним или двумя шнеками. Последний имеет производительность до 7 тчас. Эти конвейеры стандартизированы по диаметру и шагу винтов.
В условиях гибких автоматизированных производств (ГАП) применяют конвейеры скребкового типа для уборки элементной стружки для её сортировки и дробления. Производительность конвейера - до 15 тчас. Большую производительность (до 45 тчас) имеют скребковые вертикально-замкнутые конвейеры с унифицированными секциями.
Пластинчатые и пластинчато-игольчатые конвейеры разработанные НПО "Комплекс" из унифицированных узлов рекомендуются в качестве магистральных транспортных средств стружкоудаления. Производительность конвейеров - от 31 до 47 тчас в зависимости от скорости движения и угла подъема секций.
Для уборки элементной и дробленой сливной стружки применяют инерционные конвейеры которые более компактны малогабаритны могут применяться в узких проходах между станками или встраиваться в станины станков.
Помимо механических применяют гидро- и пневмоконвейеры. Первые - для транспортирования мелкой стружки из любого металла при наличии обильного количества охлаждающей жидкости вторые - для транспортирования чугунной мелкой алюминиевой и стальной стружки. Производительность конвейеров может достигать 25 тчас. при уменьшенных металлоемкости и капитальных затратах.
Транспортеры или конвейеры для уборки стружки за исключением вертикально-замкнутых располагают под полом или в станинах станков. Сбор стружки - в коробах или в люках расположенных с тыльной стороны станков.
Переработку стружки производят в специальном отделении цеха где установлен комплект оборудования для дробления промывки обезжиривания сушки брикетирования или пакетирования стружки. Стружкодробление осуществляют на производственных участках цеха предварительное дробление - непосредственно в зоне обработки с использованием стружколомов специальных экранов и инструментов.
При переработке стружки высокоуглеродистых или легированных сталей в комплект оборудования включают печи для отжига или нагрева стружки перед брикетированием.
Площадь отделения для сбора и переработки стружки определяют в зависимости от количества производственного (основного) оборудования механических участков цеха в соответствии с данными табл.5.
Площадь отделения м2
Организация управления автоматизированным участком
Автоматизированные цехи и участки базируются на использовании оборудования с программным управлением ПУ построенного по модульному принципу. ПУ реализуется путем использования в качестве управляющего автомата ЭВМ. Помимо управляющего автомата в состав модуля входит объект управления - станок робот манипулятор. Порядок функционирования объекта управления задается прикладными (функциональными) программами которые хранятся в памяти ЭВМ и могут корректироваться в процессе их отработки.
В процессе автоматического функционирования система управления СУ каждого станка модуля обеспечивает: управление порядком функционирования формирование данных о ходе операции; контроль за исправностью управляющих устройств и управляемого оборудования. Один или несколько станков робот КИМ т.е. оборудование с собственной СУ могут посредством общей СУ объединяться в единым комплекс управляемый одной программой. Каждая единица оборудования каждая ячейка управляются своей ЭВМ по ПУ хранящейся в ее памяти. Эти локальные ЭВМ помимо функций управления реализует функцию информирования центральной управляющей ЭВМ участка цеха о завершении операций или о происшедших сбоях.
Центральная ЭВМ СУ участка цеха обеспечивает: 1) загрузку в локальные ЭВМ программ функционирования оборудования в соответствии с планом производства; 2) синхронизацию работы отдельных единиц оборудования с темпом согласно заданной технологии и плану производства изделий. Загрузка программ сводится к передаче программ из памяти центральной ЭВМ в локальные управляющие ЭВМ. При этом осуществляется переналадка производства без переналадки оборудования. Синхронизация работы оборудования осуществляется путем ее инициирования в заданные моменты времени согласно циклограмме функционирования участка (цеха) и текущему состоянию каждой единицы оборудования – станков модулей складов ТНС.
Инициирование работы и контроль состояния достигаются за счет передачи команд (сообщений) между центральной ЭВМ СУ участка и локальными ЭВМ управляющими отдельными компонентами участка. Сообщения передаются по линиям связи объединяющим все ЭВМ в единый управляющий комплекс.
Взаимодействие всех локальных ЭВМ обеспечивается только через центральную ЭВМ СУ в памяти которой хранятся все данные о состоянии оборудования на участке. На основании этих данных ПУ реализуемая центральной ЭВМ формирует команды передаваемые по линиям связи в локальные ЭВМ нижнего уровня: ЭВМ СУ ячеек ЭВМ СУ ТС ЭМВ СУ АС. Центральная ЭВМ СУ участка может быть информационно связана с АСТПП и АСУП.
Расчёт количества потребного оборудования
Исходные данные представлены в таблице 6.
Штучная станкоёмкость по операциям мин
Вертикально-сверлильный с ЧПУ 2Г175Ф4
Горизонтально-расточная 2М614
Для определения потребного количества станков С необходимо воспользоваться формулой:
Коэффициент Ф0 берётся из таблицы 1 Тг – суммарная годовая станкоёмкость.
Годовая программа Пг берётся из таблицы исходных данных время штучно-калькуляционное Тшк находится по следующей формул:
Время обработки Т0 берётся из таблицы исходных данных С0 – время на обслуживаниеС0 = 0.04 – для сверлильных и расточных станков;
С0 = 0.08 – для фрезерных станков;
Результаты расчётов удобно представить в виде следующей таблицы:
Исходя из полученных данных посчитаем необходимое число станков число смен принимаем равное трём:
Cр1=Tг1Ф0=74203725=19-2 станка
Cр2=Tг2Ф0=64623725=17-2 станка
Cр3=Tг3Ф0=36503725=09-1 станок
Исходя из расчётов определяем количество необходимых станков:
станка вертикально-сверлильных с ЧПУ 2Г175Ф4 ;
станок вертикально-сверлильный с ЧПУ 2Г175Ф4.
станка горизонтально-расточных 2М614;
Посчитаем коэффициенты загрузки:
Исходя из намеченных в техническом процессе обработки станков и массе деталей принимаем.
Для первой операции создаётся производственная ячейка состоящая из двух вертикально-сверлильных станков с ЧПУ 2Г175Ф4 и одного робота ПР 125.
Для второй операции организуется производственная ячейка из двух горизонтально-расточных станков 2М614 и один промышленный робот ПР 125.
Для третьей операции организуется производственная ячейка из одного вертикально-сверлильного станка с ЧПУ 2Г175Ф4 и робота ПР 125.
Промышленный робот ПР 125
Характеристики промышленного робота ПР 125:
Cпециализация:Универсальный;
Количество осей робота:6;
Досягаемость:2410 мм;
Грузоподъемность:125 кг;
Точность повторяемость :0.2 мм;
Вес манимулятора:975 кг.
Предложенная компоновка изображена на рисунке ниже: ..
Часть . Расчет и планировка автоматизированного цеха по изготовлению крышек
Тема 8. Цех топливных насосов (вар. 3)
РАСЧЕТ ПОТРЕБНОСТИ В ОСНОВНОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ОБОРУДОВАНИИ.
Требуемое количество единиц оборудования (М) для проектируемого цеха зависит:а) от станкоемкости изделия (она Вам задана tст = 26 ст-час.)б)производственной программы (она Вам также задана N = 55 тыс.шт.год)в)располагаемого фонда времени работы оборудования (определим!) иг)занятости каждого станка (кз = 10).
-Нажимая ENTER и двигаясь по строчкам вверх-вниз введите в расчет:
число рабочих дней в календарном году288режим работы цеха в сменах2продолжительность одной смены в часах8профилактические простои оборудования(094-096)095Фонд времени одного станка
Фо = 288 * 8 * 2 * 095 = 43776 час.год
Типовой состав металлообрабатывающего оборудования в механическом цехе машиностроительного завода по технологическим группам можно установить из [1113; 2144-149]. По желанию можно задать свою структуру оборудования. Для этого нужно нажать на клавиатуре латинскую букву a (автотракторное и сельскохозяйственное машиностроение – варианты 01238) или b (станки котлы насосы – варианты 45679). При использовании же типовой структуры достаточно нажать клавишу ENTER. Но в любом случае (перед тем как принять решение) эту экранную страницу следует отпринтовать или переписать от руки указав предварительно вариант решения (a b или E – и не нажимая пока ENTER):
(Скопировав текст и указав вариант решения a b или E нажмите ENTER)
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРАметаллорежущих станков механического цеха
– токарная группа станков с ЧПУ
– группа многоцелевых станков с ЧПУ
– фрезерная группа станков с ЧПУ
- зубообрабатывающая
– фрезерно-центровальная группа станков с ЧПУ
Кроме основных станков в составе технологического оборудования учитывается прессовое закалочное и т.п. оборудование (5 30% основного)
Общее количество оборудования (Мо) в цехе 419 физ.ед.
РАСЧЕТ ПЛОЩАДИ СТАНОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ ЦЕХА (SCO).
Где s'со – удельная производственная площадь приходящаяся на физическую единицу производственного оборудования (Мо) [2174; 498 – см.справку]
Sсо =42* 419 = 17602 кв.м
РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ И ПЛОЩАДЕЙ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ОТДЕЛЕНИЙ ЦЕХА.
1. ЗАГОТОВИТЕЛЬНЫЙ УЧАСТОК.
Количество станков определяется на основании разработанного техпроцесса по заготовительным операциям или принимается равным 25% от общего количества станков механического отделения (Мпр). Удельная площадь – 25 30 кв.мед.оборудования [2128]:
-показатель уд. Площади кВ.м 27
Мзаг = 2.5 * МО 100 = 2.5 * 419 100 = 10 физ.ед.
Sзаг = s'заг *Мзаг = 27 *10 = 270 кв.м
2.ЗАТОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ.
Количество универсальных заточных станков принимается равным 3-5% от количества станков обслуживаемых заточкой ( т.е. без шлифовальных полировальных и т.п. а также станков использующих инструмент с неперетачиваемыми пластинами [2178;4221]). При наличии многошпиндельных и агрегатных станков необходимо учитывать количество шпинделей т.е. количество приведенных станков [4221].Значения уд. Площади для заточного отделения [2180;4222]: 8-10 кв.мст-к
Мn = Модн + (mr – Mr)k1 + (ma – Ma)k2Мn – приведенное число станков;Модн – общее число станков (без учета многошпиндельности) исключая станки не требующие заточки инструмента - шлифовальные полиров. и т.п.;Mt – число многошпиндельных станков с общим количество шпинделей Ma – число агрегатных станков с общим количество шпинделей k1 (04) и k2 (015) – коэффициенты неодновременности работы шпинделей.
-Введите значения показателей:
процент заточных станков3mt = 5Mt = 5ma = 5Ma = 5s' = 9 кв.мМn = 363 + ( 5 – 5 ) *0.4 + ( 5 – 5 ) * 0.15 = 363 физ.ед.Мзаг = 3 *363 100 = 11 физ.ед.Sзаг = s'заг* Мзаг = 9 * 11= 99 кв.м
3. РЕМОНТНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ (цеховая ремонтная база)
Организационная форма ремонтного обслуживания:
централизованная (при количестве станков менее 100 физ. ед);децентрализованная (станков более 500);смешанная (от 100 до 500)*.
Общее количество станков (Мрем) принимается равным 2 4% от числа единиц обслуживаемого оборудования включающего транспорт [2327-328; 4227]. Площадь ремонтного отделения определяется по норме 22 28 кв. м на один станок [2331; 4227]. Для склада запчастей дополнительно выделяется 25 30% площади. Для ремонта электрооборудования берут еще 35 40% площади цеховой ремонтной базы [2335; 4227].
- Введите процент оборудования для ремонта 3- Введите долю оборудования для цеховой ремонтной базы 2- s’ кв. м = 23- процент складских помещений 30- процент площади под ремонт электрооборудования 39
Мрем=3*419100=26 физ. ед.Sрем=s’* Мрем=23*26=598 кв. мSскл.рем=30*598100=179 кв. мSэл.рем=39*598100=233 кв. м
4. МАСТЕРСКАЯ ПО РЕМОНТУ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ И ИНСТРУМЕНТА.
Она организуется при числе станков в цехе боле 100 200 физ. ед. При меньшем количестве станков ремонт оснастки организуется в инструментальном цехе завода. Количество станков в мастерской может быть от 15 до 4% числа обслуживаемых станков + вспомогательное оборудование [2181;4224].
Значения уд. площади приведены [2181;4224]: 17-22 кв. мст-к
- По расчету обслуживаемых станков 467 физ.ед. Так да?- введите% 37
Ммаст=3.7*467100=17 физ.ед.-s’ кв.м=21Sмаст=21*17=357 кв.м
5. ОТДЕЛЕНИЕ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И РАЗДАЧИ СОЖ.
При проектировании цеха необходимо выбрать способ снабжения станков СОЖ: - централизованный циркулярный(1) -централизованный групповой(2) или – децентрализованный(3). Площадь отделения определяется в зависимости от числа обслуживаемых станков [3165;4232: 01-012кв.мст-к] или от площади станочного отделения [1142].
- Вы выбрали способ 3- s’ кв.м=011
Площадь склада масел
Sскл= s’*Mobsl=011*467=51 кв.м
6. ОТДЕЛЕНИЕ СБОРА И ПЕРЕРАБОТКИ СТРУЖКИ.
Техническое решение задачи сбора транспортировки и переработки стружки зависит от количества стружки приходящегося на 1 кв.м площади цеха в год [4228]. Общую массу стружки при укрупненных расчетах можно принимать равной 10 15% массы готовых деталей или рассчитывать на основе полученного в проекте коэффициента использования материала. Площадь отделения принимается равной 3 4% от производственной площади цеха [1145;4145] или в зависимости от количества станков [3170].
- Введите КОЭФФИЦИЕНТ использования материала (Ким1) 096
Интенсивность образования стружки
g=GстржScos=(1-kим)*Gизд*NSco=
=4000002е-02*45*5517602=056 ткв.м в год
При таком количестве стружки в цехе обычно предусматриваются линейные конвейеры вдоль станочных линий со спецтарой в конце конвейера. Тара вывозится на накопительную площадку или участок переработки.
Площадь отделения Sстрж=150 кв.м
Типовые нормы проектирования цеховых складов приведены [2184-190;4152-154]. При ориентировочных расчетах площадь цехового склада материалов и заготовок принимается равной 10 15% от площади станочного отделения цеха.
Sскл=13*17602100=2288 кв.м
Промежуточное складирование (обороты заделы у станков):
Sпром=01* Sскл=01*2288=229 кв.м
8. ИНСТРУМЕНТАЛЬНО-РАЗДАТОЧНАЯ КЛАДОВАЯ.
В небольших механических цехах для всех видов инструмента и приспособлений организуется один большой склад а в крупных цехах устраиваются отдельные специализированные склады режущего вспомогательного и измерительного инструмента приспособлений и абразивов.
Площадь каждого из складов (кладовых) определяется по числу обслуживаемых складом рабочих мест с учетом типа производства [2191;4162 и 219].- Для склада режущего инструмента s’ кв.м =08- Для склада приспособлений s’ кв.м =043- Для склада абразивов s’ кв.м =043
Площадь склада режущего инструментаSскл.инстр=s’(Мо-Мшлиф)=08*(419-56)=290 кв.м
Площадь склада приспособлений Sскл.присп=s’*Мо =043*419=180 кв.м
Площадь склада абразивовSскл.абр = s' * Мшлиф = 043 * 56 = 24кв.м
Общая площадь ИРКSирк= Sскл.инстр+ Sскл.присп+ Sскл.абр=290+180+24=494 кв.м
) Главная тенденция развития современного производства – всемерное повышение качества обработки и сборки деталей при достижении максимальной производительности.
Для этого намечено «широко внедрять гибкие переналаживаемые производства и системы автоматизированного проектирования автоматические линии многооперационные станки с числовым программным управлением робототехнические роторные и роторно-конвейерные комплексы».
) Мною были рассчитаны вспомогательные службы цеха (см.т.«ведомость»)
Ведомость производственной и вспомогательной площади.
Цеховой склад материалов и заготовок
Инструментально-раздаточная кладовая
Отделение по ремонту приспособлений и инструмента
Цеховая ремонтная база
Мастерская энергетика
Сбор и переработка стружки
Площадь для размещения административно-технических служб и бытовых помещений определяется в соответствии с рекомендациями.
Sадм.быт=25*835=2087 кв.м
Рекомендации по организации автоматизированных участков на базе станков с ЧПУ. М.:Изд.НИАТ 2006.
Общесоюзные нормы технологического проектирования механообрабатывающих и сборочных цехов предприятий машиностроения приборостроения и металлообработки. Гипростанок М.:НИИМаш 2009.
Гибкое автоматическое производство. Под редакцией С.А.Майорова и др. Л.:Машиностроение 2007.
Гибкие производственные комплексы. Под ред. П.Н.Белянина и В.А.Лещенко. М.:Машиностроение 2011.
Промышленная робототехника и гибкие автоматизированные производства. По ред. Е.И.Юревича. Л.:Лениздат 2008.
Проектирование машиностроительных заводов. Справочник. Под общей ред. Е.С.Ямпольского. М.:Машиностроение 2005 т.4.
Справочник технолога-машиностроителя. Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. М.:Машиностроение 2008 т.12.
Мельников Г. Н. Вороненко В. П. Проектирование механосборочных цехов; Учебник для студентов машиностроит. Специальностей вузовПод ред. А. М. Дальского – М.: Машиностроение 2009. – 352 с.: ил.- (Технология автоматизированного машиностроения).

Lutovinova A1.cdw

(вкл. вспомогательное отделение)
Инструментально-раздаточная
Административно-технические службы
Отделение по изготовлению
Компоновка автоматизированного цеха
Цеховой склад материалов и заготовок

LORA 2 0.docx

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
«Московский технологический университет»
«Автоматизация технологически процессов и производств»
Тема курсовой работы:
«Проектирование автоматизированного участка и планировка автоматизированного цеха»
Студент группы ИАБО-01-14
Руководитель курсовой работы
Работа представлена к защите
(подпись руководителя)
Принципы компоновки автоматизированных участков
Определение состава и потребного количества станков входящих в гибкую производственную систему (ГПС)
Транспортно-накопительные системы (ТНС) гибких автоматизированных комплексов
Уборка и переработка стружки
Организация управления автоматизированным участком
Расчёт количества потребного оборудования
Расчет потребности в основном технологическом оборудовании.
Расчет площади станочного отделения цеха (Sco).
Расчет Оборудования и площадей вспомогательных отделений цеха 22
Заготовительный участок. 22
Заточное отделение ремонтное отделение 22
Мастерская по ремонту приспособлений и инструмента. 23
Мастерская по ремонту приспособлений и инструмента. 24
Отделение для приготовления и раздачи сож. 25
Отделение сбора и переработки стружки. 25
Инструментально-раздаточная кладовая. 27
Результаты расчетов. 28
Список Литературы 31
Проектирование - является первым и основным этаном капитального строительства. Обеспечивающим созданием новых и реконструкцию действующих механосборочных и вспомогательных цехов и малых предприятий машиностроительного профиля. Проектирование является сложным и трудоемким процессом в ходе которого одновременно решаются технические экономические и организационные задачи.
При разработке проектов реконструкции существующих или создания новых цехов необходимо не только хорошо знать передовую технологию производства но и основные задачи которые необходимо решить на каждом этапе технологического проектирования.
Главным и решающим подразделением машиностроительного завода являются производственные цеха. От качества и работы которых зависит эффективность всей производственной деятельности предприятия в целом. Поэтому проектирование цехов является важнейшей частью проектирования завода.
Механосборочное производство организуют в самостоятельные механические и сборочные цехи или объединенные механосборочные цехи состоящие из механических и сборочных отделений.
При наличии на предприятии нескольких механических сборочных или механосборочных цехов каждый из них специализируется на выпуск определенных изделий узлов и деталей.
Организация механосборочного производства зависит от конструктивных и технологических особенностей выпускаемых изделий серийности производства и размера годового выпуска.
Наиболее совершенной формой организации производства является такая при которой получение заготовки механическая обработка сборка окраска и упаковка объединены в единый непрерывный технологический процесс. Ее применяют при мелкосерийном производстве.
Целью разработки и осуществления технологического и производственного процессов является получение конечного продукта машиностроения готового изделия детали узла при этом любой технологический процесс реализуется в виде оснастки станков производственных зданий людей осуществляющих данный процесс.
Часть I. Проектирование автоматизированного участка по изготовлению валов
Компоновка автоматизированных участков определяется технологическим процессом конструктивно-технологическими особенностями и заданным объемом выпуска изделий конкретными условиями производства. Характеризуется структурой технических средств и схемой их расположения.
Структура технических средств - качественный и количественны состав основного и вспомогательного оборудования - зависит от характера производственного процесса и объема выпуска изделий. От этого же а также от местных производственных условий завися и схема расположения оборудования.
Для определения состава оборудования включаемого в состав ГПС необходима показательная проработка технологических процессов всех деталей обрабатываемых в системе. В первую очередь разрабатывают технологический процесс на деталь имеющую наибольшее число обрабатываемых поверхностей при этом намечают первоначальную специализацию оборудования и выявляют необходимые технологические характеристики для оборудования с ЧПУ. Технологические процессы для остальных деталей группы строят в соответствии с принятым типовым маршрутом и с учетом намеченной специализации оборудования.
Исходя из разработанных технологических процессов выявляют технологические характеристики станков на основании которых производят подбор станков из имеющегося парка (в соответствии с каталогом станков с ЧПУ) или разрабатывают и используют специализированное оборудование с ЧПУ.
При подборе станков необходимо учитывать возможность их встройки в ГПС. Для этого они должны иметь однотипные автоматические устройства для загрузки и закрепления спутников одинаковые устройства ЧПУ и достаточную вместимость магазинов инструментов. Таким образом в состав ГПС включают станки с ЧПУ параметры которых обеспечивают реализацию технологических процессов обработки определенной группы деталей. Туда же могут встраиваться и универсальные станки или специализированное оборудование не оснащенное ЧПУ а также станки без устройств для автоматической загрузки деталей.
Потребное количество основного оборудования проектируемого участка подсчитывают отдельно по номенклатуре и каждому типоразмеру с учетом затрат времени (ТШТ.) по отдельным операциям технологического процесса выполняемого на данном оборудовании программы и номенклатуры выпускаемых деталей или изделий.
Норма обслуживания для:
Прутковых токарных револьверных станков: 3-8;
Многошпиндельных станков: 1-4;
Зубообрабатывающего автомата: 2-4;
Агрегатных станков: 1-4;
Численность наладчиков в среднем составляет для:
Токарных станков: 5-11;
Агрегатных станков: 5-12;
Шлифовальных станков: 8-18;
Обрабатывающих комплексов и РТК: 3-8;
Сборочных станков: 5-8.
В общем случае число рабочих не кратно рабочим местам. От общего числа рабочих только 5% составляют – запасные. Число вспомогательных рабочих – 20-25%.
Действительный годовой фонд времени работы оборудования механических и сборочных цехов при 41 -часовой рабочей неделе.
Потребное (расчетное) количество станков данного типоразмера Ср в условиях не поточного производства:
где Тг - трудоемкость (станкоемкость) обработки годового количества всех деталей на станках данного типоразмера в станко-часах; определяют по данным разработанного технологического процесса;
Фо - действительный (расчетный) годовой фонд времени работы станка в
часах определяемый по табл. 1
Фо в час при числе рабочих смен
Металлорежущее оборудование
Металлорежущее уникальное оборудование (сложные и тяжелые станки)
Автоматические линии станки с ЧПУ
Полученное расчетом количество станков округляется до целого числа называемого-принятым числом станков С. Для определения степени загруженности по времени станков данного типоразмера используют коэффициент загрузки оборудования
Средний коэффициент загрузки оборудования по участку цеху
Значения Кз. по цеху для разных типов производства приведены в табл. 2
Если по отдельным типам станков Kз получается более низким то следует рассмотреть возможность переноса части работы на другие более крупные из намеченных по расчету станков данной группы.
Технические средства ТНС делятся на две группы: основное оборудование и вспомогательное. Основное оборудование для перемещения грузов в условиях автоматизированного производства: стеллажные и мостовые краны-штабелеры транспортные роботы конвейеры накопители перегрузочные и ориентирующие устройства транспортно-складская тара средства АСУ.
Вспомогательное оборудование: толкатели ориентаторы подъемники питатели адресователи.
Выбор транспортных и накопительных средств производится на основе анализа грузопотоков на участке или в цехе.
При определении грузопотоков по участку (цеху) выявляют потребность в основных и вспомогательных материалах с учетом программы выпуска деталей вида и массы заготовок в комплектующих и покупных изделиях а также количество отходов.
Количество комплектующих и покупных изделий определяют по сборочному чертежу выпускаемого в цехе изделия с учетом его годовой программы выпуска. Эти данные необходимы для расчета грузопотоков сборочного участка.
Отходы производства определяют по разности между массами заготовок и деталей либо в % от массы готовых деталей (см.табл.3) с учетом программы выпуска.
Отходы по производству деталей металлургического оборудования
% отходов к общей массе
В условиях автоматизированного производства имеют место возвратные грузопотоки многооборотной технологической тары оснастки инструментов и приспособлений.
В целях оптимального выбора транспортных средств грузы классифицируют по транспортно-технологическим характеристикам: размеру массе форме способу загрузки и транспортирования форме виду и свойствам материала.
По массе изделия подразделяются на:
Наиболее важна и трудна в условиях автоматизированного производства. В механических и механосборочных цехах используют скребковые пластинчатые пластинчато-игольчатые винтовые (шнековые) конвейеры. Особые трудности вызывает сбор и транспортировка стальной сливной стружки.
Для сбора и отвода такой стружки широко применяют винтовые (шнековые) конвейеры с одним или двумя шнеками. Последний имеет производительность до 7 тчас. Эти конвейеры стандартизированы по диаметру и шагу винтов.
В условиях гибких автоматизированных производств (ГАП) применяют конвейеры скребкового типа для уборки элементной стружки для её сортировки и дробления. Производительность конвейера - до 15 тчас. Большую производительность (до 45 тчас) имеют скребковые вертикально-замкнутые конвейеры с унифицированными секциями.
Пластинчатые и пластинчато-игольчатые конвейеры разработанные НПО "Комплекс" из унифицированных узлов рекомендуются в качестве магистральных транспортных средств стружкоудаления. Производительность конвейеров - от 31 до 47 тчас в зависимости от скорости движения и угла подъема секций.
Для уборки элементной и дробленой сливной стружки применяют инерционные конвейеры которые более компактны малогабаритны могут применяться в узких проходах между станками или встраиваться в станины станков.
Помимо механических применяют гидро- и пневмоконвейеры. Первые - для транспортирования мелкой стружки из любого металла при наличии обильного количества охлаждающей жидкости вторые - для транспортирования чугунной мелкой алюминиевой и стальной стружки. Производительность конвейеров может достигать 25 тчас. при уменьшенных металлоемкости и капитальных затратах.
Транспортеры или конвейеры для уборки стружки за исключением вертикально-замкнутых располагают под полом или в станинах станков. Сбор стружки - в коробах или в люках расположенных с тыльной стороны станков.
Переработку стружки производят в специальном отделении цеха где установлен комплект оборудования для дробления промывки обезжиривания сушки брикетирования или пакетирования стружки. Стружкодробление осуществляют на производственных участках цеха предварительное дробление - непосредственно в зоне обработки с использованием стружколомов специальных экранов и инструментов.
При переработке стружки высокоуглеродистых или легированных сталей в комплект оборудования включают печи для отжига или нагрева стружки перед брикетированием.
Площадь отделения для сбора и переработки стружки определяют в зависимости от количества производственного (основного) оборудования механических участков цеха в соответствии с данными табл.5.
Площадь отделения м2
Автоматизированные цехи и участки базируются на использовании оборудования с программным управлением ПУ построенного по модульному принципу. ПУ реализуется путем использования в качестве управляющего автомата ЭВМ. Помимо управляющего автомата в состав модуля входит объект управления - станок робот манипулятор. Порядок функционирования объекта управления задается прикладными (функциональными) программами которые хранятся в памяти ЭВМ и могут корректироваться в процессе их отработки.
В процессе автоматического функционирования система управления СУ каждого станка модуля обеспечивает: управление порядком функционирования формирование данных о ходе операции; контроль за исправностью управляющих устройств и управляемого оборудования. Один или несколько станков робот КИМ т.е. оборудование с собственной СУ могут посредством общей СУ объединяться в единым комплекс управляемый одной программой. Каждая единица оборудования каждая ячейка управляются своей ЭВМ по ПУ хранящейся в ее памяти. Эти локальные ЭВМ помимо функций управления реализует функцию информирования центральной управляющей ЭВМ участка цеха о завершении операций или о происшедших сбоях.
Центральная ЭВМ СУ участка цеха обеспечивает: 1) загрузку в локальные ЭВМ программ функционирования оборудования в соответствии с планом производства; 2) синхронизацию работы отдельных единиц оборудования с темпом согласно заданной технологии и плану производства изделий. Загрузка программ сводится к передаче программ из памяти центральной ЭВМ в локальные управляющие ЭВМ. При этом осуществляется переналадка производства без переналадки оборудования. Синхронизация работы оборудования осуществляется путем ее инициирования в заданные моменты времени согласно циклограмме функционирования участка (цеха) и текущему состоянию каждой единицы оборудования – станков модулей складов ТНС.
Инициирование работы и контроль состояния достигаются за счет передачи команд (сообщений) между центральной ЭВМ СУ участка и локальными ЭВМ управляющими отдельными компонентами участка. Сообщения передаются по линиям связи объединяющим все ЭВМ в единый управляющий комплекс.
Взаимодействие всех локальных ЭВМ обеспечивается только через центральную ЭВМ СУ в памяти которой хранятся все данные о состоянии оборудования на участке. На основании этих данных ПУ реализуемая центральной ЭВМ формирует команды передаваемые по линиям связи в локальные ЭВМ нижнего уровня: ЭВМ СУ ячеек ЭВМ СУ ТС ЭМВ СУ АС. Центральная ЭВМ СУ участка может быть информационно связана с АСТПП и АСУП.
Исходные данные представлены в таблице 6.
Штучная станкоёмкость по операциям мин
Фрезерно-центровальный с ЧПУ
Для определения потребного количества станков С необходимо воспользоваться формулой:
Коэффициент Ф0 берётся из таблицы 1 Тг – суммарная годовая станкоёмкость.
Годовая программа Пг берётся из таблицы исходных данных время штучно-калькуляционное Тшк находится по следующей формул:
Время обработки Т0 берётся из таблицы исходных данных С0 – время на обслуживание
С0 = 0.04 – для сверлильных и расточных станков;
С0 = 0.08 – для фрезерных станков;
Результаты расчётов удобно представить в виде следующей таблицы:
Исходя из полученных данных посчитаем необходимое число станков число смен принимаем равное трём:
Cр1=Tг1Ф0=222123810=58-6 станка
Cр2=Tг2Ф0=1061463810=28-3 станка
Cр3=Tг3Ф0=5685373810=149-2 станка
Исходя из расчётов определяем количество необходимых станков:
станков фрезерно-центровального станка с ЧПУ;
Посчитаем коэффициенты загрузки:
Исходя из намеченных в техническом процессе обработки станков и массе деталей принимаем.
Для первой операции создаётся производственная ячейка состоящая из 6 фрезерно-центровальных станков с ЧПУ и двух роботов TUR150.
Для второй операции организуется производственная ячейка: 2 станка 16К20Ф3 и один промышленный робот TUR150.
Для третьей операции организуется производственная ячейка из 3 станков 16К20Ф3 и робота TUR150.
Промышленный робот TUR150
Характеристики промышленного робота TUR150:
Cпециализация:Универсальный;
Количество осей робота:6;
Досягаемость:2510 мм;
Грузоподъемность:150 кг;
Точность повторяемость :0.1 мм;
Вес манимулятора: 1100 кг.
Предложенная компоновка изображена на рисунке ниже:
Цех вертикально-фрезерных станков с ЧПУ (вар. 4)
РАСЧЕТ ПОТРЕБНОСТИ В ОСНОВНОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ОБОРУДОВАНИИ.
Требуемое количество единиц оборудования (М) для проектируемого цеха зависит:
а) от станкоемкости изделия (она Вам задана tст = 18 ст-час.)
б)производственной программы (она Вам также задана N = 65 тыс.шт.год)
в)располагаемого фонда времени работы оборудования (определим!) и
г)занятости каждого станка (кз = 10).
число рабочих дней в календарном году288
режим работы цеха в сменах2
продолжительность одной смены в часах8
профилактические простои оборудования(094-096)095
Фонд времени одного станка
Фо = 288 * 8 * 2 * 095 = 43776 час.год
Отсюда Mm=tст*NФо*kз=18*654377.6*1= 267 физ.ед.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА
металлорежущих станков механического цеха
Технологические группы станков
-токарная группа станков с ЧПУ
-многоцелевая группа станков с ЧПУ
-фрезерная группа станков с ЧПУ
-зубообрабатывающая группа
-шлифовальная группа
-фрезерно-центровальная группа станков с ЧПУ
Кроме основных станков в составе технологического оборудования учитывается прессовое закалочное и т.п. оборудование. Берем 20% от основного и получаем общее количество оборудования (Мо) в цехе 328 физических единицы.
РАСЧЕТ ПЛОЩАДИ СТАНОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ ЦЕХА (SCO).
Sco = s’co*Mo где s’co – удельная производственная площадь приходящаяся на физическую единицу производственного оборудования(Mo).
Удельная производственная площадь равна 30. Значит
Sco = 30*328 = 9828 кв. м.
РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ И ПЛОЩАДЕЙ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ОТДЕЛЕНИЙ ЦЕХА.
1. ЗАГОТОВИТЕЛЬНЫЙ УЧАСТОК.
Заготовительный участок.
Количество станков определяется на основании разработанного техпроцесса по заготовительным операциям или принимается равным 2.5% от общего количества станков механического отделения(Мпр). Удельная площадь равна 25 кв. мед. оборудования.
Мзаг = 2.5*Мо 100 = 2.5*227100 = 6 физ. ед.
Sзаг = s’заг*Мзаг = 25*7 = 150 кв. м.
2.ЗАТОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ.
Количество универсальных заточных станков принимается равным 3-5% от количества станков обслуживаемых заточкой(т.е. без шлифовальных полировальных и т.п. а также станков использующих инструмент с неперетачиваемыми пластинами [2178;4221]). При наличии многошпиндельных и агрегатных станков необходимо учитывать количество шпинделей т.е. количество приведенных станков [4221]. Значения удельной площади для заточного отделения равно 8-10 кв. мст-к
Мп = Модн + (мт – Мт)k1 + (ма – Ма)k2
Мп – приведенное число станков;
Модн – общее число станков (без учета многошпиндельности) исключая станки не требующие заточки инструмента - шлифовальные полиров. и т.п. Оно равно 328;
Мт – число многошпиндельных станков с общим количеством шпинделей мт. Мт=мт=5;
Ма – число агрегатных станков с общим количеством шпинделей ма.
k1(.4) и k2(.15) – коэффициенты неодновременности работы шпинделей.
Мп = 328 + (5 - 5)*0.4 + (9 – 5)*0.15 = 329 физ. ед.
Мзаг = 3*329100 = 16 физ.ед.
Sзат = s’зат*Мзат = 8*16 = 128 кв. м.
3. РЕМОНТНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ
Организационная форма ремонтного обслуживания смешанная.
Общее количество станков (Мрем) принимается равным 2% от числа единиц обслуживаемого оборудования включая транспорт. Площадь ремонтного отделения определения равно 25 кв. м. на один станок. Для склада запчастей дополнительно выделяется 25% площади. Для ремонта электрооборудования берут еще 35% площади цеховой ремонтной базы. Получается:
Мрем = 2*328100 = 14 физ.ед.
Sрем = s’* Мрем = 25 *14 = 350 кв. м.
Sскл. рем = 25*350100 = 87 кв. м.
Sэл. рем = 35*350100 = 122 кв. м.
4. МАСТЕРСКАЯ ПО РЕМОНТУ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ И ИНСТРУМЕНТА.
Она организуется при числе станков в цехе более 100 физических единиц. При меньшем количестве станков ремонт оснастки организуется в инструментальном цехе завода. Количество станков в мастерской может быть от 1.5 до 4% числа обслуживаемых станков + вспомогательное оборудование. Мы берем 3%
Значение удельной площади равно 20 кв. мст-к
Ммаст = 3*366100 = 11 физ. ед.
Sмаст = 20*11 = 220 кв. м.
5. ОТДЕЛЕНИЕ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И РАЗДАЧИ СОЖ.
При проектировании цеха необходимо выбрать способ снабжения станков СОЖ. Существует 3 способа:
Централизованный циркулярный
Централизованный групповой
Прицентрализованном циркуляционномспособе СОЖ от центральной установки подается по трубопроводам непосредственно к станкам а отработанная жидкость самотеком по подземным трубопроводам возвращается к установке для последующей фильтрации. Этот способ применяется в цехах имеющих большое количество однотипных станков потребляющих одинаковые по составу охлаждающие жидкости.
Прицентрализованном групповомспособе СОЖ по трубам из центральной установки подается к разборным кранам установленным на участках и распределяющим жидкость по группам станков или по отдельным станкам. Отработанные эмульсии и водные растворы отводятся в канализацию а отработанное масло передается для регенерации. Этот способ применяется в цехах имеющих большое количество разнотипных станков потребляющих разные по составу охлаждающие жидкости.
Децентрализованныйспособ предусматривает подачу СОЖ в таре; отработанные жидкости удаляются так же. Применяется в цехах с небольшим количеством станков.
Мы берем децентрализованный способ.
Площадь отделения равна 0.1. Получается:
Sскл = s’*Mobsl = 0.1*366 = 36 кв. м.
6. ОТДЕЛЕНИЕ СБОРА И ПЕРЕРАБОТКИ СТРУЖКИ.
Технологическое решение задачи сбора транспортировки и переработки стружки зависит от количества стружки приходящегося на 1 кв. м площади цеха в год. Общую массу стружки при укрупненных расчетах можно принимать равной 10-15% массы готовых деталей или рассчитывать на основе полученного в проекте коэффициента использования материала. Площадь отделения принимается равной 3-4% от производственной площади цеха или в зависимости от количества станков.
Интенсивность образования стружки
g = GстржScos = (1 – kим)*Gизд*NSco = 5*25*659828 = 0.82 ткв. м в год
При таком количестве стружки в цехе обычно предусматриваются линейные конвейеры вдоль станочных линий со спецтарой в конце конвейера. Тара вывозится на накопительную площадку или участок переработки.
Площадь отделения равна 150 кв. м.
Типовые норма проектирования цеховых складов приведены [2 184 -190;4 152-154]. При ориентировочных расчетах площади цехового склада материалов и заготовок принимается равной 10-15% от площади станочного отделения цеха. Мы берем 10%.
Sскл = 10*9828100 = 982кв. м.
Промежуточное складирование (оборотные заделы у станков):
Sпром = 0.1*Sскл = 0.1*982 = 98 кв. м.
8. ИНСТРУМЕНТАЛЬНО-РАЗДАТОЧНАЯ КЛАДОВАЯ.
В небольших механических цехах для всех видов инструмента и приспособлений организуется один общий склад а в крупных цехах устраиваются отдельные специализированные склады режущего вспомогательного и измерительного инструмента приспособлений и абразивов.
Площадь каждого из складов(кладовых) определяется по числу обслуживаемых складов рабочих мест с учетом типа производства.
Для склада режущего инструмента s’ кв. м = 1
Для склада приспособлений s’ кв. м = 0.5
Для склада абразивов s’ кв. м = 0.5
Площадь склада режущего инструмента равна
Sскл. инстр. = s’(Мо – Мшлиф) = 1 (328-32) = 295 кв. м
Площадь склада приспособлений равна
Sскл. присп. = s’*Мо = 0.5*328 = 164 кв. м
Площадь склада абразивов равна
Sскл. абр. = s’*Мшлиф = 0.5*232 = 16 кв. м
Sирк = Sскл. инстр. + Sскл. присп. + Sскл. абр. = 295 + 164 + 16 = 475 кв. м
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ.
Ведомость производственной и вспомогательной площади.
Сборочное (вкл. вспомогательное отделение)
Цеховой склад материалов и заготовок
Инструментально-раздаточная кладовая
Отделение по ремонту приспособлений и инструмента
Цеховая ремонтная база
Мастерская энергетика
Сбор и переработка стружки
Площадь для размещения административно-технических служб и бытовых помещений определяется в соответствии с рекомендациями.
Sадм.быт=25*835=2087 кв.м
Главная тенденция развития современного производства – всемерное повышение качества обработки и сборки деталей при достижении максимальной производительности.
Для этого намечено «широко внедрять гибкие переналаживаемые производства и системы автоматизированного проектирования автоматические линии многооперационные станки с числовым программным управлением робототехнические роторные и роторно-конвейерные комплексы».
Рекомендации по организации автоматизированных участков на базе станков с ЧПУ. М.:Изд.НИАТ 2006.
Общесоюзные нормы технологического проектирования механообрабатывающих и сборочных цехов предприятий машиностроения приборостроения и металлообработки. Гипростанок М.:НИИМаш 2009.
Гибкое автоматическое производство. Под редакцией С.А.Майорова и др. Л.:Машиностроение 2007.
Гибкие производственные комплексы. Под ред. П.Н.Белянина и В.А.Лещенко. М.:Машиностроение 2011.
Мельников Г. Н. Вороненко В. П. Проектирование механосборочных цехов; Учебник для студентов машиностроит. Специальностей вузовПод ред. А. М. Дальского – М.: Машиностроение 2009. – 352 с.: ил.- (Технология автоматизированного машиностроения).
Проектирование машиностроительных заводов. Справочник в 6-ти томах. Под ред. Е. С. Ямпольского. Том 4. Проектирование механических сборочных цехов цехов защитных покрытий. Под ред. З. И. Соловья. М. «Машиностроение» 2006.
Маликов О.Б. Проектирование автоматизированных складов штучных грузов. Л.:Машиностроение 2011.

Shumakova A1.cdw

Отдел по изготовлению
(вкл. вспомогательное отделение)
Компоновка автоматизированного цеха
Цеховая ремонтная база

Kursovya rab Arsanukaev.docx

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
«Московский технологический университет»
«Автоматизация технологически процессов и производств»
Тема курсовой работы:
«Проектирование автоматизированного участка обработки деталей
цеха специальных машин»
Студент группы ИАБО-01-14
Руководитель курсовой работы
(подпись руководителя)
Принципы компоновки автоматизированных участков5
Определение состава и потребного количества станков
входящих в гибкую производственную систему (ГПС)6
Транспортно-накопительные системы (ТНС) гибких
автоматизированных комплексов9
Уборка и переработка стружки11
Организация управления автоматизированным участком13
Расчёт количества потребного оборудования15
Расчет потребности в основном технологическом оборудовании19
Технологическая структура 19
Расчет площади станочного отделения цеха 20
Расчет оборудования и площадей вспомогательных отделений 20
Заготовительный участок 20
Заточное отделение 20
Ремонтное отделение 21
Мастерская по ремонту приспособлений и инструмента 21
Отделение для приготовления и раздачи СОЖ 21
Отделение сбора и переработки стружки 22
Инструментально – раздаточная кладовая 23
Проектирование - является первым и основным этаном капитального строительства. Обеспечивающим созданием новых и реконструкцию действующих механосборочных и вспомогательных цехов и малых предприятий машиностроительного профиля. Проектирование является сложным и трудоемким процессом в ходе которого одновременно решаются технические экономические и организационные задачи. Основной целью проектирования является разработка наиболее экономичных проектов цехов и малых предприятий обеспечивающих выпуск высококачественной продукции при наиболее благоприятных условиях труда.
При разработке проектов реконструкции существующих или создания новых цехов необходимо не только хорошо знать передовую технологию производства но и основные задачи которые необходимо решить на каждом этапе технологического проектирования. Для обеспечения высокой технико-экономической эффективности в проекте должны быть одновременно решены связанные между собой экономические технические и организационные задачи с учетом необходимости экологической чистоты производства.
Главным и решающим подразделением машиностроительного завода являются производственные цеха. От качества и работы которых зависит эффективность всей производственной деятельности предприятия в целом. Поэтому проектирование цехов является важнейшей частью проектирования завода. При этом основные производственные и вспомогательные цеха многих машиностроительных заводов особенно крупных представляют собой вполне самостоятельные организационные единицы имеющие в своем составе все необходимое для выполнения определенных технологических процессов или для изготовления определенных элементов изделий.
Механосборочное производство организуют в самостоятельные механические и сборочные цехи или объединенные механосборочные цехи состоящие из механических и сборочных отделений.
При наличии на предприятии нескольких механических сборочных или механосборочных цехов каждый из них специализируется на выпуск определенных изделий узлов и деталей.
Организация механосборочного производства зависит от конструктивных и технологических особенностей выпускаемых изделий серийности производства и размера годового выпуска.
Наиболее совершенной формой организации производства является такая при которой получение заготовки механическая обработка сборка окраска и упаковка объединены в единый непрерывный технологический процесс. Ее применяют при мелкосерийном производстве. В большинстве же случаев производство группируют по отдельным цехам в соответствии с особенностями технологического процесса. Изделия предусмотренные программой распределяют по отдельным цехам по узловому технологическому или смешанному признакам.
Целью разработки и осуществления технологического и производственного процессов является получение конечного продукта машиностроения готового изделия детали узла при этом любой технологический процесс реализуется в виде оснастки станков производственных зданий людей осуществляющих данный процесс.
Принципы компоновки автоматизированных участков
Компоновка автоматизированных участков определяется технологическим процессом конструктивно-технологическими особенностями и заданным объемом выпуска изделий конкретными условиями производства. Характеризуется структурой технических средств и схемой их расположения.
Структура технических средств - качественный и количественны состав основного и вспомогательного оборудования - зависит от характера производственного процесса и объема выпуска изделий. От этого же а также от местных производственных условий завися и схема расположения оборудования.
На предметно-замкнутых участках выделяют зоны оборудования с ЧПУ и зоны оборудования с автоматическим управлением. Различают также зоны предварительной основной и окончательной обработки.
Определение состава и потребного количества станков входящих в гибкую производственную систему (ГПС)
Для определения состава оборудования включаемого в состав ГПС необходима показательная проработка технологических процессов всех деталей обрабатываемых в системе. В первую очередь разрабатывают технологический процесс на деталь имеющую наибольшее число обрабатываемых поверхностей при этом намечают первоначальную специализацию оборудования и выявляют необходимые технологические характеристики для оборудования с ЧПУ. Технологические процессы для остальных деталей группы строят в соответствии с принятым типовым маршрутом и с учетом намеченной специализации оборудования.
Исходя из разработанных технологических процессов выявляют технологические характеристики станков на основании которых производят подбор станков из имеющегося парка (в соответствии с каталогом станков с ЧПУ) или разрабатывают и используют специализированное оборудование с ЧПУ.
При подборе станков необходимо учитывать возможность их встройки в ГПС. Для этого они должны иметь однотипные автоматические устройства для загрузки и закрепления спутников одинаковые устройства ЧПУ и достаточную вместимость магазинов инструментов. Таким образом в состав ГПС включают станки с ЧПУ параметры которых обеспечивают реализацию технологических процессов обработки определенной группы деталей. Туда же могут встраиваться и универсальные станки или специализированное оборудование не оснащенное ЧПУ а также станки без устройств для автоматической загрузки деталей.
Потребное количество основного оборудования проектируемого участка подсчитывают отдельно по номенклатуре и каждому типоразмеру с учетом затрат времени (ТШТ.) по отдельным операциям технологического процесса выполняемого на данном оборудовании программы и номенклатуры выпускаемых деталей или изделий.
Норма обслуживания для:
Прутковых токарных револьверных станков: 3-8;
Многошпиндельных станков: 1-4;
Зубообрабатывающего автомата: 2-4;
Агрегатных станков: 1-4;
Численность наладчиков в среднем составляет для:
Токарных станков: 5-11;
Агрегатных станков: 5-12;
Шлифовальных станков: 8-18;
Обрабатывающих комплексов и РТК: 3-8;
Сборочных станков: 5-8.
В общем случае число рабочих не кратно рабочим местам. От общего числа рабочих только 5% составляют – запасные. Число вспомогательных рабочих – 20-25%.
Действительный годовой фонд времени работы оборудования механических и сборочных цехов при 41 -часовой рабочей неделе.
Потребное (расчетное) количество станков данного типоразмера Ср в условиях не поточного производства:
где Тг - трудоемкость (станкоемкость) обработки годового количества всех деталей на станках данного типоразмера в станко-часах; определяют по данным разработанного технологического процесса;
Фо - действительный (расчетный) годовой фонд времени работы станка в
часах определяемый по табл. 1
Фо в час при числе рабочих смен
Металлорежущее оборудование
Металлорежущее уникальное оборудование (сложные и тяжелые станки)
Автоматические линии станки с ЧПУ
Полученное расчетом количество станков округляется до целого числа называемого-принятым числом станков С. Для определения степени загруженности по времени станков данного типоразмера используют коэффициент загрузки оборудования
Средний коэффициент загрузки оборудования по участку цеху
Значения Кз. по цеху для разных типов производства приведены в табл. 2
Если по отдельным типам станков Kз получается более низким то следует рассмотреть возможность переноса части работы на другие более крупные из намеченных по расчету станков данной группы.
Транспортно-накопительные системы (ТНС) гибких автоматизированных комплексов
Технические средства ТНС делятся на две группы: основное оборудование и вспомогательное. Основное оборудование для перемещения грузов в условиях автоматизированного производства: стеллажные и мостовые краны-штабелеры транспортные роботы конвейеры накопители перегрузочные и ориентирующие устройства транспортно-складская тара средства АСУ.
Вспомогательное оборудование: толкатели ориентаторы подъемники питатели адресователи.
Выбор транспортных и накопительных средств производится на основе анализа грузопотоков на участке или в цехе.
При определении грузопотоков по участку (цеху) выявляют потребность в основных и вспомогательных материалах с учетом программы выпуска деталей вида и массы заготовок в комплектующих и покупных изделиях а также количество отходов.
Количество комплектующих и покупных изделий определяют по сборочному чертежу выпускаемого в цехе изделия с учетом его годовой программы выпуска. Эти данные необходимы для расчета грузопотоков сборочного участка.
Отходы производства определяют по разности между массами заготовок и деталей либо в % от массы готовых деталей (см.табл.3) с учетом программы выпуска.
Отходы по производству деталей металлургического оборудования
% отходов к общей массе
В условиях автоматизированного производства имеют место возвратные грузопотоки многооборотной технологической тары оснастки инструментов и приспособлений.
В целях оптимального выбора транспортных средств грузы классифицируют по транспортно-технологическим характеристикам: размеру массе форме способу загрузки и транспортирования форме виду и свойствам материала.
По массе изделия грузы подразделяются на следующие приведенные в таблице виды:
Уборка и переработка стружки
Наиболее важна и трудна в условиях автоматизированного производства. В механических и механосборочных цехах используют скребковые пластинчатые пластинчато-игольчатые винтовые (шнековые) конвейеры. Особые трудности вызывает сбор и транспортировка стальной сливной стружки.
Для сбора и отвода такой стружки широко применяют винтовые (шнековые) конвейеры с одним или двумя шнеками. Последний имеет производительность до 7 тчас. Эти конвейеры стандартизированы по диаметру и шагу винтов.
В условиях гибких автоматизированных производств (ГАП) применяют конвейеры скребкового типа для уборки элементной стружки для её сортировки и дробления. Производительность конвейера - до 15 тчас. Большую производительность (до 45 тчас) имеют скребковые вертикально-замкнутые конвейеры с унифицированными секциями.
Пластинчатые и пластинчато-игольчатые конвейеры разработанные НПО "Комплекс" из унифицированных узлов рекомендуются в качестве магистральных транспортных средств стружкоудаления. Производительность конвейеров - от 31 до 47 тчас в зависимости от скорости движения и угла подъема секций.
Для уборки элементной и дробленой сливной стружки применяют инерционные конвейеры которые более компактны малогабаритны могут применяться в узких проходах между станками или встраиваться в станины станков.
Помимо механических применяют гидро- и пневмоконвейеры. Первые - для транспортирования мелкой стружки из любого металла при наличии обильного количества охлаждающей жидкости вторые - для транспортирования чугунной мелкой алюминиевой и стальной стружки. Производительность конвейеров может достигать 25 тчас. при уменьшенных металлоемкости и капитальных затратах.
Транспортеры или конвейеры для уборки стружки за исключением вертикально-замкнутых располагают под полом или в станинах станков. Сбор стружки - в коробах или в люках расположенных с тыльной стороны станков.
Переработку стружки производят в специальном отделении цеха где установлен комплект оборудования для дробления промывки обезжиривания сушки брикетирования или пакетирования стружки. Стружкодробление осуществляют на производственных участках цеха предварительное дробление - непосредственно в зоне обработки с использованием стружколомов специальных экранов и инструментов.
При переработке стружки высокоуглеродистых или легированных сталей в комплект оборудования включают печи для отжига или нагрева стружки перед брикетированием.
Площадь отделения для сбора и переработки стружки определяют в зависимости от количества производственного (основного) оборудования механических участков цеха в соответствии с данными табл.5.
Площадь отделения м2
Организация управления автоматизированным участком
Автоматизированные цехи и участки базируются на использовании оборудования с программным управлением ПУ построенного по модульному принципу. ПУ реализуется путем использования в качестве управляющего автомата ЭВМ. Помимо управляющего автомата в состав модуля входит объект управления - станок робот манипулятор. Порядок функционирования объекта управления задается прикладными (функциональными) программами которые хранятся в памяти ЭВМ и могут корректироваться в процессе их отработки.
В процессе автоматического функционирования система управления СУ каждого станка модуля обеспечивает: управление порядком функционирования формирование данных о ходе операции; контроль за исправностью управляющих устройств и управляемого оборудования. Один или несколько станков робот КИМ т.е. оборудование с собственной СУ могут посредством общей СУ объединяться в единым комплекс управляемый одной программой. Каждая единица оборудования каждая ячейка управляются своей ЭВМ по ПУ хранящейся в ее памяти. Эти локальные ЭВМ помимо функций управления реализует функцию информирования центральной управляющей ЭВМ участка цеха о завершении операций или о происшедших сбоях.
Центральная ЭВМ СУ участка цеха обеспечивает: 1) загрузку в локальные ЭВМ программ функционирования оборудования в соответствии с планом производства; 2) синхронизацию работы отдельных единиц оборудования с темпом согласно заданной технологии и плану производства изделий. Загрузка программ сводится к передаче программ из памяти центральной ЭВМ в локальные управляющие ЭВМ. При этом осуществляется переналадка производства без переналадки оборудования. Синхронизация работы оборудования осуществляется путем ее инициирования в заданные моменты времени согласно циклограмме функционирования участка (цеха) и текущему состоянию каждой единицы оборудования – станков модулей складов ТНС.
Инициирование работы и контроль состояния достигаются за счет передачи команд (сообщений) между центральной ЭВМ СУ участка и локальными ЭВМ управляющими отдельными компонентами участка. Сообщения передаются по линиям связи объединяющим все ЭВМ в единый управляющий комплекс.
Взаимодействие всех локальных ЭВМ обеспечивается только через центральную ЭВМ СУ в памяти которой хранятся все данные о состоянии оборудования на участке. На основании этих данных ПУ реализуемая центральной ЭВМ формирует команды передаваемые по линиям связи в локальные ЭВМ нижнего уровня: ЭВМ СУ ячеек ЭВМ СУ ТС ЭМВ СУ АС. Центральная ЭВМ СУ участка может быть информационно связана с АСТПП и АСУП.
Расчёт количества потребного оборудования
Исходные данные представлены в таблице 6.
Штучная станкоёмкость по операциям мин
Вертикально-сверлильный 2Г175Ф5
Горизонтально-расточный 2М614Ф3
Для определения потребного количества станков C необходимо воспользоваться формулой:
Коэффициент Ф0 берётся из таблицы 1 Тг – суммарная годовая станкоёмкость.
Годовая программа Пг берётся из таблицы исходных данных время штучно-калькуляционное Тшк находится по следующей формул:
Время обработки Т0 берётся из таблицы исходных данных С0 – время на обслуживание С0 = 0.04 – для сверлильных и расточных станков;
С0 = 0.08 – для фрезерных станков;
Результаты расчётов удобно представить в виде следующей таблицы:
Исходя из полученных данных посчитаем необходимое число станков число смен принимаем равное трём:
Cр1=Tг1Ф0=76055590=13-2 станка
Cр2=Tг2Ф0=28085590=0.5-1 станок
Cр3=Tг3Ф0=4545590=0.08-1 станок
Исходя из расчётов определяем количество необходимых станков:
станков вертикально-сверлильных 2Г175Ф4
станков горизонтально-расточных 2М614Ф3
Посчитаем коэффициенты загрузки:
=1.32=0.65 2=0.51=0.5 3=0.081=0.08
Исходя из намеченных в техническом процессе обработки станков и массе деталей принимаем.
Для первой операции создаётся производственная ячейка состоящая из двух вертикально-сверлильных станков 2Г175Ф4 и одного робота TUR 150.
Для второй операции организуется производственная ячейка: 1 станок 2М614Ф3 и один промышленный робот TUR 150.
Для третьей операции организуется производственная ячейка из одного станка 2Г175Ф4 и робота TUR 150.
Промышленный робот TUR 150
Характеристики промышленного робота TUR 150:
Cпециализация:Универсальный
Тип запястья:Классическое запястье
Количество осей робота:6
Досягаемость:2510 мм
Грузоподъемность:150 кг
Точность повторяемость :0.1 мм
Вес манимулятора:1100 кг
Страна-производитель:Россия
Предложенная компоновка изображена на рисунке ниже:
Расчет потребности в основном технологическом оборудовании
Требуемое количество единиц оборудования (M) для проектируемого цеха зависит
А) от станкоемкости изделия (она равна tст = 14 ст-час.)
Б) производительность программы (она равна Bпр = 55 тыс. шт.год)
В) располагаемого фонда времени работы обору+дования
Г) занятости каждого станка (kз = 10)
Чтобы узнать фонд времени одного станка нам надо знать:
Число рабочих дне в календарном году
Режим работы цеха в сменах
Продолжительность одной смены в часах
Профилактический простой оборудования
Число рабочих дней будет ровняться 288. Рабочих смен будет 2. Продолжительность одной смены равна 8 часов. Простой оборудования равен 0.95
Фо = 288*8*2*0.95 = 4377.6 часгод
Отсюда Mm=tст*NФо*kз=16*554377.6*1= 175 физ.ед.
1Технологическая структура металлорежущих станков механического цеха
Технологические группы станков
– зубообрабатывающая
Кроме основных станков в составе технологического оборудования учитывается прессовое закалочное и т.п. оборудование. Берем 15% от основного и получаем общее количество оборудования (Мо) в цехе 208 физических единицы.
Расчет площади станочного отделения цеха
Sco = s’co*Mo где s’co – удельная производственная площадь приходящаяся на физическую единицу производственного оборудования(Mo).
Удельная производственная площадь равна 30. Значит
Sco = 30*208 = 6244 кв. м.
Расчет оборудования и площадей вспомогательных отделений цеха
1 Заготовительный участок.
Количество станков определяется на основании разработанного техпроцесса по заготовительным операциям или принимается равным 2.5% от общего количества станков механического отделения(Мпр). Удельная площадь равна 27 кв. мед. оборудования.
Мзаг = 2.5*Мо 100 = 2.5*208100 = 5 физ. ед.
Sзаг = s’заг*Мзаг = 27*5 = 135 кв. м.
2 Заточное отделение.
Количество универсальных заточных станков принимается равным 4% от количества станков обслуживаемых заточкой(т.е. без шлифовальных полировальных и т.п. а также станков использующих инструмент с неперетачиваемыми пластинами). При наличии многошпиндельных и агрегатных станков необходимо учитывать количество шпинделей т.е. количество приведенных станков. Значения удельной площади для заточного отделения равно 10 кв. мст-к
Мп = Модн + (мт – Мт)k1 + (ма – Ма)k2
Мп – приведенное число станков;
Модн – общее число станков (без учета многошпиндельности) исключая станки не требующие заточки инструмента - шлифовальные полиров. и т.п. Оно равно 178;
Мт – число многошпиндельных станков с общим количеством шпинделей мт. Мт = мт = 5;
Ма – число агрегатных станков с общим количеством шпинделей ма. Ма = ма = 5;
k1 и k2 – коэффициенты неодновременности работы шпинделей.
Мп = 178 + (5 - 5)*0.4 + (5 – 5)*0.15 = 178 физ. ед.
Мзаг = 4*178100 = 7 физ.ед.
Sзат = s’зат*Мзат = 10*7 = 70кв. м.
3 Ремонтное отделение.
Организационная форма ремонтного обслуживания смешанная.
Общее количество станков (Мрем) принимается равным 3% от числа единиц обслуживаемого оборудования включая транспорт. Площадь ремонтного отделения равнп 25 кв. м. на один станок. Для склада запчастей дополнительно выделяется 27% площади. Для ремонта электрооборудования берут еще 37% площади цеховой ремонтной базы. Получается:
Мрем = 3*208100 = 13 физ.ед.
Sрем = s’* Мрем = 25 *13 = 325 кв. м.
Sскл. рем = 27*325100 = 87 кв. м.
Sэл. рем = 37*325100 = 120кв. м.
4 Мастерская по ремонту приспособлений и инструмента.
Она организуется при числе станков в цехе более 100 физических единиц. При меньшем количестве станков ремонт оснастки организуется в инструментальном цехе завода. Количество станков в мастерской может быть от 1.5 до 4% числа обслуживаемых станков + вспомогательное оборудование. Мы берем 3%
Значение удельной площади равно 20 кв. мст-к
Ммаст = 3*234100 = 7 физ. ед.
Sмаст = 20*7 = 140 кв. м.
5 Отделение для приготовления и раздачи СОЖ.
При проектировании цеха необходимо выбрать способ снабжения станков СОЖ. Существует 3 способа:
Централизованный циркулярный
Централизованный групповой
Прицентрализованном циркуляционномспособе СОЖ от центральной установки подается по трубопроводам непосредственно к станкам а отработанная жидкость самотеком по подземным трубопроводам возвращается к установке для последующей фильтрации. Этот способ применяется в цехах имеющих большое количество однотипных станков потребляющих одинаковые по составу охлаждающие жидкости.
Прицентрализованном групповомспособе СОЖ по трубам из центральной установки подается к разборным кранам установленным на участках и распределяющим жидкость по группам станков или по отдельным станкам. Отработанные эмульсии и водные растворы отводятся в канализацию а отработанное масло передается для регенерации. Этот способ применяется в цехах имеющих большое количество разнотипных станков потребляющих разные по составу охлаждающие жидкости.
Децентрализованныйспособ предусматривает подачу СОЖ в таре; отработанные жидкости удаляются так же. Применяется в цехах с небольшим количеством станков.
Мы берем децентрализованный способ.
Площадь отделения равна 0.11. Получается:
Sскл = s’*Mobsl = 0.11*234 = 25 кв. м.
6 Отделение сбора и переработка стружки.
Технологическое решение задачи сбора транспортировки и переработки стружки зависит от количества стружки приходящегося на 1 кв. м площади цеха в год. Общую массу стружки при укрупненных расчетах можно принимать равной 10-15% массы готовых деталей или рассчитывать на основе полученного в проекте коэффициента использования материала. Площадь отделения принимается равной 3-4% от производственной площади цеха или в зависимости от количества станков.
Интенсивность образования стружки
g = GстржScos = (1 – kим)*Gизд*NSco = 0.06*15*556244 = 0.79 ткв. м в год
При таком количестве стружки в цехе обычно предусматриваются линейные конвейеры вдоль станочных линий со спецтарой в конце конвейера. Тара вывозится на накопительную площадку или участок переработки.
Площадь отделения равна 150 кв. м.
Типовые норма проектирования цеховых складов приведены [2 184 -190;4 152-154]. При ориентировочных расчетах площади цехового склада материалов и заготовок принимается равной 10-15% от площади станочного отделения цеха. Мы берем 11%.
Sскл = 13*6244100 = 811 кв. м.
Промежуточное складирование (оборотные заделы у станков):
Sпром = 0.1*Sскл = 0.1*811 = 81 кв. м.
8 Инструментально-раздаточная кладовая.
В небольших механических цехах для всех видов инструмента и приспособлений организуется один общий склад а в крупных цехах устраиваются отдельные специализированные склады режущего вспомогательного и измерительного инструмента приспособлений и абразивов.
Площадь каждого из складов(кладовых) определяется по числу обслуживаемых складов рабочих мест с учетом типа производства.
Для склада режущего инструмента s’ кв. м = 1
Для склада приспособлений s’ кв. м = 0.6
Для склада абразивов s’ кв. м = 0.5
Площадь склада режущего инструмента равна
Sскл. инстр. = s’(Мо – Мшлиф) = 1(208 – 30) = 178 кв. м
Площадь склада приспособлений равна
Sскл. присп. = s’*Мо = 0.6*208 = 124 кв. м
Площадь склада абразивов равна
Sскл. абр. = s’*Мшлиф = 0.5*30 = 15 кв. м
Sирк = Sскл. инстр. + Sскл. присп. + Sскл. абр. = 178 + 124 + 15 = 317 кв. м
Ведомость производственной и вспомогательной площади
Заготовочный участок
Ремонт электрооборудований
Ремонт приспособлений и инструментов
Площадь сбора стружки
Склад приспособлений
Склад режущих инструментов
Площадь склада масел
Список используемой литературы
Промышленная робототехника и гибкие автоматизированные производства. По ред. Е.И.Юревича. Л.:Лениздат 2008.
Проектирование машиностроительных заводов. Справочник. Под общей ред. Е.С.Ямпольского. М.:Машиностроение 2005 т.4.
Справочник технолога-машиностроителя. Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. М.:Машиностроение 2008 т.12.
Мельников Г. Н. Вороненко В. П. Проектирование механосборочных цехов; Учебник для студентов машиностроит. Специальностей вузовПод ред. А. М. Дальского – М.: Машиностроение 2009. – 352 с.: ил.- (Технология автоматизированного машиностроения).
Рекомендации по организации автоматизированных участков на базе станков с ЧПУ. М.:Изд.НИАТ 2006.
Общесоюзные нормы технологического проектирования механо-обрабатывающих и сборочных цехов предприятий машиностроения приборостроения и металлообработки. Гипростанок М.:НИИМаш 2009.
Гибкое автоматическое производство. Под редакцией С.А.Майорова и др. Л.:Машиностроение 2007.
Проектирование машиностроительных заводов. Справочник в 6-ти томах. Под ред. Е. С. Ямпольского. Том 4. Проектирование механических сборочных цехов цехов защитных покрытий. Под ред. З. И. Соловья. М. «Машиностроение» 2006.
Маликов О.Б. Проектирование автоматизированных складов штучных грузов. Л.:Машиностроение 2011.
Общесоюзные нормы технологического проектирования механо-обрабатывающих и сборочных цехов предприятий машиностроения приборостроения и металлообработки. Гипростанок М.:НИИМаш 2009

Privalov A1.cdw

(вкл. вспомогательное отделение)
Инструментально-раздаточная
Административно-технические службы
Участок по изготовлению
Компоновка автоматизированного цеха
Цеховой склад материалов и заготовок
Участок по изготовлению валов

Курсовая работа.pdf

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
«Московский технологический университет»
«Автоматизация технологически процессов и производств»
Тема курсовой работы:
«Проектирование автоматизированного участка и планировка
автоматизированного цеха»
Студент группы ИАБО-01-14
Руководитель курсовой работы
Работа представлена к защите
(подпись руководителя)
Часть 1. Проектирование автоматизированного участка по
Принципы компоновки автоматизированных участков
Определение состава и потребного количества станков
входящих в гибкую производственную систему (ГПС)
Транспортно-накопительные
автоматизированных комплексов
Уборка и переработка стружки
Организация управления автоматизированным участком
Расчёт количества потребного оборудования
Часть 2. Расчет и планирование автоматизированного цеха по
изготовлению крышек с помощью вертикально-сверлильных
и горизонтально-расточных станков с ЧПУ
автоматизированного участка
автоматизированного цеха
Проектирование - является первым и основным этаном капитального
и вспомогательных цехов и
предприятий машиностроительного профиля. Проектирование является
сложным и трудоемким процессом в ходе которого одновременно решаются
технические экономические и организационные задачи. Основной целью
проектирования является разработка наиболее экономичных проектов цехов и
продукции при наиболее благоприятных условиях труда.
При разработке проектов реконструкции существующих или создания
новых цехов необходимо не только хорошо знать передовую технологию
производства но и основные задачи которые необходимо решить на каждом
этапе технологического проектирования. Для обеспечения высокой техникоэкономической эффективности в проекте должны быть одновременно решены
связанные между собой экономические технические и организационные
задачи с учетом необходимости экологической чистоты производства.
Главным и решающим подразделением машиностроительного завода
являются производственные цеха. От качества и работы которых зависит
эффективность всей производственной деятельности предприятия в целом.
Поэтому проектирование цехов является важнейшей частью проектирования
завода. При этом основные производственные и вспомогательные цеха многих
машиностроительных заводов особенно крупных представляют собой вполне
самостоятельные организационные единицы имеющие в своем составе все
необходимое для выполнения определенных технологических процессов или
для изготовления определенных элементов изделий.
механические и сборочные цехи или объединенные механосборочные цехи
состоящие из механических и сборочных отделений.
При наличии на предприятии нескольких механических сборочных или
механосборочных цехов каждый из них специализируется на выпуск
определенных изделий узлов и деталей.
конструктивных и технологических особенностей выпускаемых изделий
серийности производства и размера годового выпуска.
Наиболее совершенной формой организации производства является
такая при которой получение заготовки механическая обработка сборка
окраска и упаковка объединены в единый непрерывный технологический
процесс. Ее применяют при мелкосерийном производстве. В большинстве же
случаев производство группируют по отдельным цехам в соответствии с
особенностями технологического процесса. Изделия предусмотренные
технологическому или смешанному признакам.
производственного процессов является получение конечного продукта
производственных зданий людей осуществляющих данный процесс.
Часть 1. Проектирование автоматизированного
участка по изготовлению крышек
конструктивно-технологическими
особенностями и заданным объемом выпуска изделий конкретными
условиями производства. Характеризуется структурой технических средств и
схемой их расположения.
Структура технических средств - качественный и количественны состав
основного и вспомогательного оборудования - зависит от характера
производственного процесса и объема выпуска изделий. От этого же а также
от местных производственных условий завися и схема расположения
На предметно-замкнутых участках выделяют зоны оборудования с ЧПУ
и зоны оборудования с ручным управлением. Различают также зоны
предварительной основной и окончательной обработки.
Для определения состава оборудования включаемого в состав ГПС
необходима показательная проработка технологических процессов всех
деталей обрабатываемых в системе. В первую очередь разрабатывают
специализацию оборудования и выявляют необходимые технологические
характеристики для оборудования с ЧПУ. Технологические процессы для
остальных деталей группы строят в соответствии с принятым типовым
маршрутом и с учетом намеченной специализации оборудования.
Исходя из разработанных технологических процессов выявляют
технологические характеристики станков на основании которых производят
подбор станков из имеющегося парка (в соответствии с каталогом станков с
ЧПУ) или разрабатывают и используют специализированное оборудование с
При подборе станков необходимо учитывать возможность их встройки
в ГПС. Для этого они должны иметь однотипные автоматические устройства
для загрузки и закрепления спутников одинаковые устройства ЧПУ и
достаточную вместимость магазинов инструментов. Таким образом в состав
ГПС включают станки с ЧПУ параметры которых обеспечивают реализацию
технологических процессов обработки определенной группы деталей. Туда же
могут встраиваться и универсальные станки или специализированное
оборудование не оснащенное ЧПУ а также станки без устройств для
автоматической загрузки деталей.
участка подсчитывают отдельно по номенклатуре и каждому типоразмеру с
учетом затрат времени (ТШТ.) по отдельным операциям технологического
номенклатуры выпускаемых деталей или изделий.
Норма обслуживания для:
Прутковых токарных револьверных станков: 3-8;
Многошпиндельных станков: 1-4;
Зубообрабатывающего автомата: 2-4;
Агрегатных станков: 1-4;
Численность наладчиков в среднем составляет для:
Токарных станков: 5-11;
Агрегатных станков: 5-12;
Шлифовальных станков: 8-18;
Обрабатывающих комплексов и РТК: 3-8;
Сборочных станков: 5-8.
В общем случае число рабочих не кратно рабочим местам. От общего числа
рабочих только 5% составляют – запасные. Число вспомогательных рабочих –
Действительный годовой фонд времени работы оборудования механических и сборочных цехов при 41 -часовой рабочей неделе.
Потребное (расчетное) количество станков данного типоразмера С р в
условиях не поточного производства:
где Тг - трудоемкость (станкоемкость) обработки годового количества всех
деталей на станках данного типоразмера в станко-часах; определяют по
данным разработанного технологического процесса;
Фо - действительный (расчетный) годовой фонд времени работы станка в
часах определяемый по табл. 1
Фо в час при числе рабочих смен
уникальное оборудование
(сложные и тяжелые станки)
Автоматические линии
Полученное расчетом количество станков округляется до целого числа
называемого-принятым числом станков С. Для определения степени
загруженности по времени станков данного типоразмера используют
коэффициент загрузки оборудования
Средний коэффициент загрузки оборудования по участку цеху
Значения Кз. по цеху для разных типов производства приведены в табл. 2
Если по отдельным типам станков Kз получается более низким то
следует рассмотреть возможность переноса части работы на другие более
крупные из намеченных по расчету станков данной группы.
Транспортно-накопительные системы (ТНС) гибких
Технические средства ТНС делятся на две группы: основное
оборудование и вспомогательное. Основное оборудование для перемещения
грузов в условиях автоматизированного производства: стеллажные и
мостовые краны-штабелеры транспортные роботы конвейеры накопители
перегрузочные и ориентирующие устройства транспортно-складская тара
Вспомогательное оборудование: толкатели ориентаторы подъемники
питатели адресователи.
Выбор транспортных и накопительных средств производится на основе
анализа грузопотоков на участке или в цехе.
При определении грузопотоков по участку (цеху) выявляют потребность
в основных и вспомогательных материалах с учетом программы выпуска
деталей вида и массы заготовок в комплектующих и покупных изделиях а
также количество отходов.
Количество комплектующих и покупных изделий определяют по
сборочному чертежу выпускаемого в цехе изделия с учетом его годовой
программы выпуска. Эти данные необходимы для расчета грузопотоков
Отходы производства определяют по разности между массами заготовок
и деталей либо в % от массы готовых деталей (см.табл.3) с учетом программы
Отходы по производству деталей металлургического оборудования
В условиях автоматизированного производства имеют место возвратные
грузопотоки многооборотной технологической тары оснастки инструментов
В целях оптимального выбора транспортных средств грузы классифицируют по транспортно-технологическим характеристикам: размеру массе
форме способу загрузки и транспортирования форме виду и свойствам
По массе изделия подразделяются на:
Наиболее важна и трудна в условиях автоматизированного производства. В механических и механосборочных цехах используют скребковые
пластинчатые пластинчато-игольчатые винтовые (шнековые) конвейеры.
Особые трудности вызывает сбор и транспортировка стальной сливной
Для сбора и отвода такой стружки широко применяют винтовые
(шнековые) конвейеры с одним или двумя шнеками. Последний имеет
производительность до 7 тчас. Эти конвейеры стандартизированы по
диаметру и шагу винтов.
В условиях гибких автоматизированных производств (ГАП) применяют
конвейеры скребкового типа для уборки элементной стружки для её
сортировки и дробления. Производительность конвейера - до 15 тчас.
Большую производительность (до 45 тчас) имеют скребковые вертикальнозамкнутые конвейеры с унифицированными секциями.
Пластинчатые и пластинчато-игольчатые конвейеры разработанные
НПО "Комплекс" из унифицированных узлов рекомендуются в качестве
магистральных транспортных средств стружкоудаления. Производительность
конвейеров - от 31 до 47 тчас в зависимости от скорости движения и угла
Для уборки элементной и дробленой сливной стружки применяют
инерционные конвейеры которые более компактны малогабаритны могут
применяться в узких проходах между станками или встраиваться в станины
Помимо механических применяют гидро- и пневмоконвейеры. Первые для транспортирования мелкой стружки из любого металла при наличии
транспортирования чугунной мелкой алюминиевой и стальной стружки.
Производительность конвейеров может достигать 25 тчас. при уменьшенных
металлоемкости и капитальных затратах.
Транспортеры или конвейеры для уборки стружки за исключением
вертикально-замкнутых располагают под полом или в станинах станков. Сбор
стружки - в коробах или в люках расположенных с тыльной стороны станков.
Переработку стружки производят в специальном отделении цеха где
обезжиривания сушки брикетирования или пакетирования стружки.
Стружкодробление осуществляют на производственных участках цеха
предварительное дробление - непосредственно в зоне обработки с
использованием стружколомов специальных экранов и инструментов.
При переработке стружки высокоуглеродистых или легированных
сталей в комплект оборудования включают печи для отжига или нагрева
стружки перед брикетированием.
Площадь отделения для сбора и переработки стружки определяют в
зависимости от количества производственного (основного) оборудования
механических участков цеха в соответствии с данными табл.5.
Автоматизированные цехи и участки базируются на использовании
оборудования с программным управлением ПУ построенного по модульному
принципу. ПУ реализуется путем использования в качестве управляющего
автомата ЭВМ. Помимо управляющего автомата в состав модуля входит
объект управления - станок робот манипулятор. Порядок функционирования
объекта управления задается прикладными (функциональными) программами
которые хранятся в памяти ЭВМ и могут корректироваться в процессе их
В процессе автоматического функционирования система управления СУ
функционирования формирование данных о ходе операции; контроль за
исправностью управляющих устройств и управляемого оборудования. Один
или несколько станков робот КИМ т.е. оборудование с собственной СУ
могут посредством общей СУ объединяться в единым комплекс управляемый
управляются своей ЭВМ по ПУ хранящейся в ее памяти. Эти локальные ЭВМ
центральной управляющей ЭВМ участка цеха о завершении операций или о
Центральная ЭВМ СУ участка цеха обеспечивает: 1) загрузку в
локальные ЭВМ программ функционирования оборудования в соответствии с
планом производства; 2) синхронизацию работы отдельных единиц
оборудования с темпом согласно заданной технологии и плану производства
изделий. Загрузка программ сводится к передаче программ из памяти
центральной ЭВМ в локальные управляющие ЭВМ. При этом осуществляется
переналадка производства без переналадки оборудования. Синхронизация
работы оборудования осуществляется путем ее инициирования в заданные
моменты времени согласно циклограмме функционирования участка (цеха) и
текущему состоянию каждой единицы оборудования – станков модулей
Инициирование работы и контроль состояния достигаются за счет
передачи команд (сообщений) между центральной ЭВМ СУ участка и
локальными ЭВМ управляющими отдельными компонентами участка.
Сообщения передаются по линиям связи объединяющим все ЭВМ в единый
управляющий комплекс.
Взаимодействие всех локальных ЭВМ обеспечивается только через
центральную ЭВМ СУ в памяти которой хранятся все данные о состоянии
оборудования на участке. На основании этих данных ПУ реализуемая
центральной ЭВМ формирует команды передаваемые по линиям связи в
локальные ЭВМ нижнего уровня: ЭВМ СУ ячеек ЭВМ СУ ТС ЭМВ СУ АС.
Центральная ЭВМ СУ участка может быть информационно связана с АСТПП
Исходные данные представлены в таблице 6.
Штучная станкоёмкость по операциям мин
Вертикально- Горизонтально- Вертикально- Программа Масса
Деталь сверлильный расточной
Для определения потребного количества станков С необходимо
воспользоваться формулой:
Коэффициент Ф0 берётся из таблицы 1 Тг – суммарная годовая
Годовая программа Пг берётся из таблицы исходных данных время
штучно-калькуляционное Тшк находится по следующей формул:
Тшк = (Т0 + Тз )(1 + С0 )
Время обработки Т0 берётся из таблицы исходных данных С0 – время на
С0 = 0.04 – для сверлильных и расточных станков;
Результаты расчётов удобно представить в виде следующей таблицы:
Исходя из полученных данных посчитаем необходимое число станков число
смен принимаем равное трём:
Исходя из расчётов определяем количество необходимых станков:
Посчитаем коэффициенты загрузки:
Исходя из намеченных в техническом процессе обработки станков и массе
Для первой операции создаётся производственная ячейка состоящая из
двух станков 2Г175Ф4 и одного робота ПР 125.
Для второй операции организуется производственная ячейка: 2 станка
М614Ф3 и один промышленный робот ПР 125.
Для третьей операции организуется производственная ячейка из одного
станка 2Г175Ф4 и робота ПР 125.
Характеристики промышленного робота ПР 125:
Cпециализация: Универсальный;
Количество осей робота: 6;
Досягаемость: 2410 мм;
Грузоподъемность: 125 кг;
Точность повторяемость : 0.2 мм;
Вес манимулятора: 975 кг.
Предложенная компоновка изображена на рисунке ниже:
Часть 2. Расчет и планирование
автоматизированного цеха по изготовлению
крышек с помощью вертикально-сверлильных и
горизонтально-расточных станков с ЧПУ
РАСЧЕТ ПОТРЕБНОСТИ В ОСНОВНОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ
Требуемое количество единиц оборудования (М) для проектируемого цеха
а) от станкоемкости изделия (она Вам задана tст = 24 ст-час.)
б)производственной программы (она Вам также задана N = 85 тыс.шт.год)
в)располагаемого фонда времени работы оборудования (определим!) и
г)занятости каждого станка (кз = 10).
Нажимая ENTER и двигаясь по строчкам вверх-вниз введите в расчет:
число рабочих дней в календарном году
режим работы цеха в сменах
продолжительность одной смены в часах
профилактические простои оборудования
Фонд времени одного станка
Фо = 288 * 8 * 2 * 0.96 = 4323.68 час.год
Типовой состав металлообрабатывающего оборудования в механическом цехе
машиностроительного завода по технологическим группам можно установить
из [1113; 2144-149]. По желанию можно задать свою структуру
оборудования. Для этого нужно нажать на клавиатуре латинскую букву a
(автотракторное и сельскохозяйственное машиностроение – варианты
238) или b (станки котлы насосы – варианты 45679).
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА
металлорежущих станков механического цеха
Технологические группы
-шлифовальная группа
-фрезерноцентровальная
Кроме основных станков в составе технологического оборудования
учитывается прессовое закалочное и т.п. оборудование (5 30% основного)
Общее количество оборудования (Мо) в цехе 145 физ.ед.
РАСЧЕТ ПЛОЩАДИ СТАНОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ ЦЕХА (SCO).
Где s'со – удельная производственная площадь приходящаяся на физическую
единицу производственного оборудования (Мо) [2174; 498 – см.справку]
Sсо = 35* 145 = 5075 кв.м
РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ И ПЛОЩАДЕЙ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ
1. ЗАГОТОВИТЕЛЬНЫЙ УЧАСТОК.
Количество станков определяется на основании разработанного техпроцесса
по заготовительным операциям или принимается равным 25% от общего
количества станков механического отделения (Мпр). Удельная площадь –
30 кв.мед.оборудования [2128]:
показатель уд. Площади кВ.м 28
Мзаг = 2.5 * МО 100 = 2.5 * 145 100 = 4 физ.ед.
Sзаг = s'заг *Мзаг = 28 *5 = 140 кв.м
Количество универсальных заточных станков принимается равным 3-5% от
количества станков обслуживаемых заточкой ( т.е. без шлифовальных
полировальных и т.п. а также станков использующих инструмент с
многошпиндельных и агрегатных станков необходимо учитывать количество
шпинделей т.е. количество приведенных станков [4221].
Значения уд. Площади для заточного отделения [2180;4222]: 8-10 кв.мст-к
Мn = Модн + (mr – Mr)k1 + (ma – Ma)k2
Мn – приведенное число станков;
Модн – общее число станков (без учета многошпиндельности) исключая
станки не требующие заточки инструмента - шлифовальные полиров. и т.п.;
Mr – число многошпиндельных станков с общим количество шпинделей
Ma – число агрегатных станков с общим количество шпинделей
k1 (04) и k2 (015) – коэффициенты неодновременности работы шпинделей.
Введите значения показателей:
процент заточных станков
Мn = 145 + ( 4 – 4 ) *0.4 + ( 4 – 4 ) * 0.15 = 145 физ.ед.
Мзат = 4 *145 100 = 6 физ.ед.
Sзат = s'зат* Мзат = 9 * 6= 54 кв.м
3. РЕМОНТНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ (цеховая ремонтная база)
Организационная форма ремонтного обслуживания:
централизованная (при количестве станков менее 100 физ. ед);
децентрализованная (станков более 500);
смешанная (от 100 до 500).
Общее количество станков (Мрем) принимается равным 2 4% от числа
единиц обслуживаемого оборудования включающего транспорт [2327-328;
27]. Площадь ремонтного отделения определяется по норме 22 28 кв. м на
один станок [2331; 4227]. Для склада запчастей дополнительно выделяется
30% площади. Для ремонта электрооборудования берут еще 35 40%
площади цеховой ремонтной базы [2335; 4227].
- Введите процент оборудования для ремонта 4
-введите долю оборудования для цеховой ремонтной базы 2
- процент складских помещений 29
- процент площади под ремонт электрооборудования 38
Мрем=4*145100=12 физ. ед.
Sрем=s’* Мрем=26*12=312 кв. м
Sскл.рем=29*312100=90 кв. м
Sэл.рем=38 *312100=118 кв. м
Она организуется при числе станков в цехе боле 100 200 физ. ед. При
инструментальном цехе завода. Количество станков в мастерской может быть
от 15 до 4% числа обслуживаемых станков + вспомогательное оборудование
Значения уд. площади приведены [2181;4224]: 17-22 кв. мст-к
- По расчету обслуживаемых станков 168 физ.ед. Так да?
Ммаст=3*168100= 5 физ.ед.
5. ОТДЕЛЕНИЕ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И РАЗДАЧИ СОЖ.
При проектировании цеха необходимо выбрать способ снабжения станков
СОЖ: - централизованный циркулярный(1) -централизованный групповой(2)
децентрализованный(3).
зависимости от числа обслуживаемых станков [3165;4232: 01-012кв.мст-к]
или от площади станочного отделения [1142].
- Вы выбрали способ 3
Площадь склада масел
Sскл= s’*Mobsl=01*168=16 кв.м
6. ОТДЕЛЕНИЕ СБОРА И ПЕРЕРАБОТКИ СТРУЖКИ.
Техническое решение задачи сбора транспортировки и переработки стружки
зависит от количества стружки приходящегося на 1 кв.м площади цеха в год
[4228]. Общую массу стружки при укрупненных расчетах можно принимать
равной 10 15% массы готовых деталей или рассчитывать на основе
полученного в проекте коэффициента использования материала. Площадь
отделения принимается равной 3 4% от производственной площади цеха
[1145;4145] или в зависимости от количества станков [3170].
- Введите КОЭФФИЦИЕНТ использования материала (Ким1) 09
Интенсивность образования стружки
g=GстржScos=(1-kим)*Gизд*NSco=01*3*255075=1.47 ткв.м в год
При таком количестве стружки в цехе обычно предусматриваются линейные
конвейеры вдоль станочных линий со спецтарой в конце конвейера. Тара
вывозится на накопительную площадку или участок переработки.
Площадь отделения Sстрж=150 кв.м
Типовые нормы проектирования цеховых складов приведены [2184190;4152-154]. При ориентировочных расчетах площадь цехового склада
материалов и заготовок принимается равной 10 15% от площади станочного
Sскл=13*5075100=659 кв.м
Промежуточное складирование (обороты заделы у станков):
Sпром=01* Sскл=01*659=66 кв.м
8. ИНСТРУМЕНТАЛЬНО-РАЗДАТОЧНАЯ КЛАДОВАЯ.
В небольших механических цехах для всех видов инструмента и
приспособлений организуется один большой склад а в крупных цехах
обслуживаемых складом рабочих мест с учетом типа производства
- Для склада режущего инструмента s’ кв.м =1.2
-Для склада приспособлений s’ кв.м =0.9
- Для склада абразивов s’ кв.м =0.6
Площадь склада режущего инструмента
Sскл.инстр=s’(Мо-Мшлиф)=1.2*(145-13)= 158 кв.м
Площадь склада приспособлений
Sскл.присп=s’*Мо =09*145= 130 кв.м
Площадь склада абразивов
Sскл.абр=s’*Mшлиф=0.6*13 = 7 кв.м
Sирк= Sскл.инстр+ Sскл.присп+ Sскл.абр=158+130+7=295 кв.м
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ.
Ведомость производственной и вспомогательной площади.
Цеховой склад материалов и заготовок
Инструментально-раздаточная кладовая
Отделение по ремонту приспособлений и инструмента
Цеховая ремонтная база
Мастерская энергетика
Сбор и переработка стружки
Площадь для размещения административно-технических служб и бытовых
помещений определяется в соответствии с рекомендациями.
Sадм.быт=25*835=2087 кв.м
Главная тенденция развития современного производства – всемерное
повышение качества обработки и сборки деталей при достижении
максимальной производительности.
Для этого намечено « широко внедрять гибкие переналаживаемые
программным управлением робототехнические роторные и роторноконвейерные комплексы».
Также мною были проведены расчеты вспомогательных служб цеха:
Рекомендации по организации автоматизированных участков на базе
станков с ЧПУ. М.:Изд.НИАТ 1984.
механообрабатывающих
Гипростанок М.:НИИМаш 1984.
Гибкое автоматическое производство. Под редакцией С.А.Майорова и
др. Л.:Машиностроение 1985.
Гибкие производственные комплексы. Под ред. П.Н.Белянина и
В.А.Лещенко. М.:Машиностроение 1984.
производства. По ред. Е.И.Юревича. Л.:Лениздат 1984.
Проектирование машиностроительных заводов. Справочник. Под
общей ред. Е.С.Ямпольского. М.:Машиностроение 1975 т.4.
Справочник технолога-машиностроителя. Под ред. А.Г.Косиловой и
Р.К.Мещерякова. М.:Машиностроение 1985 т.12.
Мельников Г. Н. Вороненко В. П. Проектирование механосборочных
цехов; Учебник для студентов машиностроит. Специальностей
вузовПод ред. А. М. Дальского – М.: Машиностроение 1990. – 352 с.:
ил.- (Технология автоматизированного машиностроения).
Панков Г. В. Проектирование машиностроительных заводов (конспект
Орджоникидзе Уфа - 1970. – 200 с.: ил.
Проектирование машиностроительных заводов. Справочник в 6-ти
томах. Под ред. Е. С. Ямпольского. Том 4. Проектирование
механических сборочных цехов цехов защитных покрытий. Под ред.
З. И. Соловья. М. «Машиностроение» 1975.
Маликов О.Б. Проектирование автоматизированных складов штучных
грузов. Л.:Машиностроение 1981.

Федотов.docx

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
«Московский технологический университет»
«Автоматизация технологически процессов и производств»
Тема курсовой работы:
«Проектирование автоматизированного участка обработки деталей
цеха специальных машин»
Студент группы ИАБО-01-14
Руководитель курсовой работы
(подпись руководителя)
Принципы компоновки автоматизированных участков5
Определение состава и потребного количества станков
входящих в гибкую производственную систему (ГПС)6
Транспортно-накопительные системы (ТНС) гибких
автоматизированных комплексов9
Уборка и переработка стружки11
Организация управления автоматизированным участком13
Расчёт количества потребного оборудования15
Расчет потребности в основном технологическом оборудовании19
Технологическая структура 19
Расчет площади станочного отделения цеха 20
Расчет оборудования и площадей вспомогательных отделений 20
Заготовительный участок 20
Заточное отделение 20
Ремонтное отделение 21
Мастерская по ремонту приспособлений и инструмента 21
Отделение для приготовления и раздачи СОЖ 21
Отделение сбора и переработки стружки 22
Инструментально – раздаточная кладовая 23
Проектирование - является первым и основным этаном капитального строительства. Обеспечивающим созданием новых и реконструкцию действующих механосборочных и вспомогательных цехов и малых предприятий машиностроительного профиля. Проектирование является сложным и трудоемким процессом в ходе которого одновременно решаются технические экономические и организационные задачи. Основной целью проектирования является разработка наиболее экономичных проектов цехов и малых предприятий обеспечивающих выпуск высококачественной продукции при наиболее благоприятных условиях труда.
При разработке проектов реконструкции существующих или создания новых цехов необходимо не только хорошо знать передовую технологию производства но и основные задачи которые необходимо решить на каждом этапе технологического проектирования. Для обеспечения высокой технико-экономической эффективности в проекте должны быть одновременно решены связанные между собой экономические технические и организационные задачи с учетом необходимости экологической чистоты производства.
Главным и решающим подразделением машиностроительного завода являются производственные цеха. От качества и работы которых зависит эффективность всей производственной деятельности предприятия в целом. Поэтому проектирование цехов является важнейшей частью проектирования завода. При этом основные производственные и вспомогательные цеха многих машиностроительных заводов особенно крупных представляют собой вполне самостоятельные организационные единицы имеющие в своем составе все необходимое для выполнения определенных технологических процессов или для изготовления определенных элементов изделий.
Механосборочное производство организуют в самостоятельные механические и сборочные цехи или объединенные механосборочные цехи состоящие из механических и сборочных отделений.
При наличии на предприятии нескольких механических сборочных или механосборочных цехов каждый из них специализируется на выпуск определенных изделий узлов и деталей.
Организация механосборочного производства зависит от конструктивных и технологических особенностей выпускаемых изделий серийности производства и размера годового выпуска.
Наиболее совершенной формой организации производства является такая при которой получение заготовки механическая обработка сборка окраска и упаковка объединены в единый непрерывный технологический процесс. Ее применяют при мелкосерийном производстве. В большинстве же случаев производство группируют по отдельным цехам в соответствии с особенностями технологического процесса. Изделия предусмотренные программой распределяют по отдельным цехам по узловому технологическому или смешанному признакам.
Целью разработки и осуществления технологического и производственного процессов является получение конечного продукта машиностроения готового изделия детали узла при этом любой технологический процесс реализуется в виде оснастки станков производственных зданий людей осуществляющих данный процесс.
Принципы компоновки автоматизированных участков
Компоновка автоматизированных участков определяется технологическим процессом конструктивно-технологическими особенностями и заданным объемом выпуска изделий конкретными условиями производства. Характеризуется структурой технических средств и схемой их расположения.
Структура технических средств - качественный и количественны состав основного и вспомогательного оборудования - зависит от характера производственного процесса и объема выпуска изделий. От этого же а также от местных производственных условий завися и схема расположения оборудования.
На предметно-замкнутых участках выделяют зоны оборудования с ЧПУ и зоны оборудования с автоматическим управлением. Различают также зоны предварительной основной и окончательной обработки.
Определение состава и потребного количества станков входящих в гибкую производственную систему (ГПС)
Для определения состава оборудования включаемого в состав ГПС необходима показательная проработка технологических процессов всех деталей обрабатываемых в системе. В первую очередь разрабатывают технологический процесс на деталь имеющую наибольшее число обрабатываемых поверхностей при этом намечают первоначальную специализацию оборудования и выявляют необходимые технологические характеристики для оборудования с ЧПУ. Технологические процессы для остальных деталей группы строят в соответствии с принятым типовым маршрутом и с учетом намеченной специализации оборудования.
Исходя из разработанных технологических процессов выявляют технологические характеристики станков на основании которых производят подбор станков из имеющегося парка (в соответствии с каталогом станков с ЧПУ) или разрабатывают и используют специализированное оборудование с ЧПУ.
При подборе станков необходимо учитывать возможность их встройки в ГПС. Для этого они должны иметь однотипные автоматические устройства для загрузки и закрепления спутников одинаковые устройства ЧПУ и достаточную вместимость магазинов инструментов. Таким образом в состав ГПС включают станки с ЧПУ параметры которых обеспечивают реализацию технологических процессов обработки определенной группы деталей. Туда же могут встраиваться и универсальные станки или специализированное оборудование не оснащенное ЧПУ а также станки без устройств для автоматической загрузки деталей.
Потребное количество основного оборудования проектируемого участка подсчитывают отдельно по номенклатуре и каждому типоразмеру с учетом затрат времени (ТШТ.) по отдельным операциям технологического процесса выполняемого на данном оборудовании программы и номенклатуры выпускаемых деталей или изделий.
Норма обслуживания для:
Прутковых токарных револьверных станков: 3-8;
Многошпиндельных станков: 1-4;
Зубообрабатывающего автомата: 2-4;
Агрегатных станков: 1-4;
Численность наладчиков в среднем составляет для:
Токарных станков: 5-11;
Агрегатных станков: 5-12;
Шлифовальных станков: 8-18;
Обрабатывающих комплексов и РТК: 3-8;
Сборочных станков: 5-8.
В общем случае число рабочих не кратно рабочим местам. От общего числа рабочих только 5% составляют – запасные. Число вспомогательных рабочих – 20-25%.
Действительный годовой фонд времени работы оборудования механических и сборочных цехов при 41 -часовой рабочей неделе.
Потребное (расчетное) количество станков данного типоразмера Ср в условиях не поточного производства:
где Тг - трудоемкость (станкоемкость) обработки годового количества всех деталей на станках данного типоразмера в станко-часах; определяют по данным разработанного технологического процесса;
Фо - действительный (расчетный) годовой фонд времени работы станка в
часах определяемый по табл. 1
Фо в час при числе рабочих смен
Металлорежущее оборудование
Металлорежущее уникальное оборудование (сложные и тяжелые станки)
Автоматические линии станки с ЧПУ
Полученное расчетом количество станков округляется до целого числа называемого-принятым числом станков С. Для определения степени загруженности по времени станков данного типоразмера используют коэффициент загрузки оборудования
Средний коэффициент загрузки оборудования по участку цеху
Значения Кз. по цеху для разных типов производства приведены в табл. 2
Если по отдельным типам станков Kз получается более низким то следует рассмотреть возможность переноса части работы на другие более крупные из намеченных по расчету станков данной группы.
Транспортно-накопительные системы (ТНС) гибких автоматизированных комплексов
Технические средства ТНС делятся на две группы: основное оборудование и вспомогательное. Основное оборудование для перемещения грузов в условиях автоматизированного производства: стеллажные и мостовые краны-штабелеры транспортные роботы конвейеры накопители перегрузочные и ориентирующие устройства транспортно-складская тара средства АСУ.
Вспомогательное оборудование: толкатели ориентаторы подъемники питатели адресователи.
Выбор транспортных и накопительных средств производится на основе анализа грузопотоков на участке или в цехе.
При определении грузопотоков по участку (цеху) выявляют потребность в основных и вспомогательных материалах с учетом программы выпуска деталей вида и массы заготовок в комплектующих и покупных изделиях а также количество отходов.
Количество комплектующих и покупных изделий определяют по сборочному чертежу выпускаемого в цехе изделия с учетом его годовой программы выпуска. Эти данные необходимы для расчета грузопотоков сборочного участка.
Отходы производства определяют по разности между массами заготовок и деталей либо в % от массы готовых деталей (см.табл.3) с учетом программы выпуска.
Отходы по производству деталей металлургического оборудования
% отходов к общей массе
В условиях автоматизированного производства имеют место возвратные грузопотоки многооборотной технологической тары оснастки инструментов и приспособлений.
В целях оптимального выбора транспортных средств грузы классифицируют по транспортно-технологическим характеристикам: размеру массе форме способу загрузки и транспортирования форме виду и свойствам материала.
По массе изделия грузы подразделяются на следующие приведенные в таблице виды:
Уборка и переработка стружки
Наиболее важна и трудна в условиях автоматизированного производства. В механических и механосборочных цехах используют скребковые пластинчатые пластинчато-игольчатые винтовые (шнековые) конвейеры. Особые трудности вызывает сбор и транспортировка стальной сливной стружки.
Для сбора и отвода такой стружки широко применяют винтовые (шнековые) конвейеры с одним или двумя шнеками. Последний имеет производительность до 7 тчас. Эти конвейеры стандартизированы по диаметру и шагу винтов.
В условиях гибких автоматизированных производств (ГАП) применяют конвейеры скребкового типа для уборки элементной стружки для её сортировки и дробления. Производительность конвейера - до 15 тчас. Большую производительность (до 45 тчас) имеют скребковые вертикально-замкнутые конвейеры с унифицированными секциями.
Пластинчатые и пластинчато-игольчатые конвейеры разработанные НПО "Комплекс" из унифицированных узлов рекомендуются в качестве магистральных транспортных средств стружкоудаления. Производительность конвейеров - от 31 до 47 тчас в зависимости от скорости движения и угла подъема секций.
Для уборки элементной и дробленой сливной стружки применяют инерционные конвейеры которые более компактны малогабаритны могут применяться в узких проходах между станками или встраиваться в станины станков.
Помимо механических применяют гидро- и пневмоконвейеры. Первые - для транспортирования мелкой стружки из любого металла при наличии обильного количества охлаждающей жидкости вторые - для транспортирования чугунной мелкой алюминиевой и стальной стружки. Производительность конвейеров может достигать 25 тчас. при уменьшенных металлоемкости и капитальных затратах.
Транспортеры или конвейеры для уборки стружки за исключением вертикально-замкнутых располагают под полом или в станинах станков. Сбор стружки - в коробах или в люках расположенных с тыльной стороны станков.
Переработку стружки производят в специальном отделении цеха где установлен комплект оборудования для дробления промывки обезжиривания сушки брикетирования или пакетирования стружки. Стружкодробление осуществляют на производственных участках цеха предварительное дробление - непосредственно в зоне обработки с использованием стружколомов специальных экранов и инструментов.
При переработке стружки высокоуглеродистых или легированных сталей в комплект оборудования включают печи для отжига или нагрева стружки перед брикетированием.
Площадь отделения для сбора и переработки стружки определяют в зависимости от количества производственного (основного) оборудования механических участков цеха в соответствии с данными табл.5.
Площадь отделения м2
Организация управления автоматизированным участком
Автоматизированные цехи и участки базируются на использовании оборудования с программным управлением ПУ построенного по модульному принципу. ПУ реализуется путем использования в качестве управляющего автомата ЭВМ. Помимо управляющего автомата в состав модуля входит объект управления - станок робот манипулятор. Порядок функционирования объекта управления задается прикладными (функциональными) программами которые хранятся в памяти ЭВМ и могут корректироваться в процессе их отработки.
В процессе автоматического функционирования система управления СУ каждого станка модуля обеспечивает: управление порядком функционирования формирование данных о ходе операции; контроль за исправностью управляющих устройств и управляемого оборудования. Один или несколько станков робот КИМ т.е. оборудование с собственной СУ могут посредством общей СУ объединяться в единым комплекс управляемый одной программой. Каждая единица оборудования каждая ячейка управляются своей ЭВМ по ПУ хранящейся в ее памяти. Эти локальные ЭВМ помимо функций управления реализует функцию информирования центральной управляющей ЭВМ участка цеха о завершении операций или о происшедших сбоях.
Центральная ЭВМ СУ участка цеха обеспечивает: 1) загрузку в локальные ЭВМ программ функционирования оборудования в соответствии с планом производства; 2) синхронизацию работы отдельных единиц оборудования с темпом согласно заданной технологии и плану производства изделий. Загрузка программ сводится к передаче программ из памяти центральной ЭВМ в локальные управляющие ЭВМ. При этом осуществляется переналадка производства без переналадки оборудования. Синхронизация работы оборудования осуществляется путем ее инициирования в заданные моменты времени согласно циклограмме функционирования участка (цеха) и текущему состоянию каждой единицы оборудования – станков модулей складов ТНС.
Инициирование работы и контроль состояния достигаются за счет передачи команд (сообщений) между центральной ЭВМ СУ участка и локальными ЭВМ управляющими отдельными компонентами участка. Сообщения передаются по линиям связи объединяющим все ЭВМ в единый управляющий комплекс.
Взаимодействие всех локальных ЭВМ обеспечивается только через центральную ЭВМ СУ в памяти которой хранятся все данные о состоянии оборудования на участке. На основании этих данных ПУ реализуемая центральной ЭВМ формирует команды передаваемые по линиям связи в локальные ЭВМ нижнего уровня: ЭВМ СУ ячеек ЭВМ СУ ТС ЭМВ СУ АС. Центральная ЭВМ СУ участка может быть информационно связана с АСТПП и АСУП.
Расчёт количества потребного оборудования
Исходные данные представлены в таблице 6.
Штучная станкоёмкость по операциям мин
Вертикально-сверлильный 2Г175Ф5
Горизонтально-расточный 2М614Ф3
Для определения потребного количества станков C необходимо воспользоваться формулой:
Коэффициент Ф0 берётся из таблицы 1 Тг – суммарная годовая станкоёмкость.
Годовая программа Пг берётся из таблицы исходных данных время штучно-калькуляционное Тшк находится по следующей формул:
Время обработки Т0 берётся из таблицы исходных данных С0 – время на обслуживание С0 = 0.04 – для сверлильных и расточных станков;
С0 = 0.08 – для фрезерных станков;
Результаты расчётов удобно представить в виде следующей таблицы:
Исходя из полученных данных посчитаем необходимое число станков число смен принимаем равное трём:
Cр1=Tг1Ф0=299875590=5.4-6 станка
Cр2=Tг2Ф0=318595590=5.7-6 станка
Cр3=Tг3Ф0=162245590=2.9-3 станка
Исходя из расчётов определяем количество необходимых станков:
станков вертикально-сверлильных 2Г175Ф5
станков горизонтально-расточных 2М614Ф3
станка вертикально-сверлильных 2Г175Ф5.
Посчитаем коэффициенты загрузки:
=5.46=0.9 2=5.76=0.95 3=2.93=0.97
Исходя из намеченных в техническом процессе обработки станков и массе деталей принимаем.
Для первой операции создаётся производственная ячейка состоящая из шести станков вертикально-сверлильных 2Г175Ф5 и одного робота Gelios-20.
Для второй операции организуется производственная ячейка из шести станков горизонтально-расточных 2М614Ф3 и одного промышленный робот Gelios-20.
Для третьей операции организуется производственная ячейка в которой применим три станка вертикально-сверлильных 2Г175Ф5 и робота Gelios-20.
Промышленный робот Gelios-20
Характеристики промышленного робота Gelios-20
Cпециализация:Универсальный
Тип запястья:Классическое запястье
Количество осей робота:6
Досягаемость:1720 мм
Грузоподъемность:20 кг
Точность повторяемость :0.08 мм
Вес манимулятора:387 кг
Страна-производитель:Россия
Предложенная компоновка изображена на рисунке ниже:
Расчет потребности в основном технологическом оборудовании
Требуемое количество единиц оборудования (M) для проектируемого цеха зависит
А) от станкоемкости изделия (она равна tст = 16 ст-час.)
Б) производительность программы (она равна Bпр = 65 тыс. шт.год)
В) располагаемого фонда времени работы оборудования
Г) занятости каждого станка (kз = 10)
Чтобы узнать фонд времени одного станка нам надо знать:
Число рабочих дне в календарном году
Режим работы цеха в сменах
Продолжительность одной смены в часах
Профилактический простой оборудования
Число рабочих дней будет ровняться 288. Рабочих смен будет 2. Продолжительность одной смены равна 8 часов. Простой оборудования равен 0.95
Фо = 288*8*2*0.95 = 4377.6 часгод
Отсюда Mm=tст*NФо*kз=16*654377.6*1= 237 физ.ед.
1Технологическая структура металлорежущих станков механического цеха
Технологические группы станков
– зубообрабатывающая
Кроме основных станков в составе технологического оборудования учитывается прессовое закалочное и т.п. оборудование. Берем 20% от основного и получаем общее количество оборудования (Мо) в цехе 292 физических единицы.
Расчет площади станочного отделения цеха
Sco = s’co*Mo где s’co – удельная производственная площадь приходящаяся на физическую единицу производственного оборудования(Mo).
Удельная производственная площадь равна 25. Значит
Sco = 25*292 = 7290 кв. м.
Расчет оборудования и площадей вспомогательных отделений цеха
1 Заготовительный участок.
Количество станков определяется на основании разработанного техпроцесса по заготовительным операциям или принимается равным 2.5% от общего количества станков механического отделения(Мпр). Удельная площадь равна 26 кв. мед. оборудования.
Мзаг = 2.5*Мо 100 = 2.5*292100 = 7 физ. ед.
Sзаг = s’заг*Мзаг = 26*7 = 182 кв. м.
2 Заточное отделение.
Количество универсальных заточных станков принимается равным 3% от количества станков обслуживаемых заточкой(т.е. без шлифовальных полировальных и т.п. а также станков использующих инструмент с неперетачиваемыми пластинами). При наличии многошпиндельных и агрегатных станков необходимо учитывать количество шпинделей т.е. количество приведенных станков. Значения удельной площади для заточного отделения равно 9 кв. мст-к
Мп = Модн + (мт – Мт)k1 + (ма – Ма)k2
Мп – приведенное число станков;
Модн – общее число станков (без учета многошпиндельности) исключая станки не требующие заточки инструмента - шлифовальные полиров. и т.п. Оно равно 251;
Мт – число многошпиндельных станков с общим количеством шпинделей мт. Мт = мт = 6;
Ма – число агрегатных станков с общим количеством шпинделей ма. Ма = ма = 6;
k1 и k2 – коэффициенты неодновременности работы шпинделей.
Мп = 251 + (6 - 6)*0.4 + (6 – 6)*0.15 = 251 физ. ед.
Мзаг = 3*251100 = 8 физ.ед.
Sзат = s’зат*Мзат = 9*8 = 72 кв. м.
3 Ремонтное отделение.
Организационная форма ремонтного обслуживания смешанная.
Общее количество станков (Мрем) принимается равным 2% от числа единиц обслуживаемого оборудования включая транспорт. Площадь ремонтного отделения равнп 26 кв. м. на один станок. Для склада запчастей дополнительно выделяется 26% площади. Для ремонта электрооборудования берут еще 35% площади цеховой ремонтной базы. Получается:
Мрем = 2*292100 = 12 физ.ед.
Sрем = s’* Мрем = 26 *12 = 312 кв. м.
Sскл. рем = 25*312100 = 78 кв. м.
Sэл. рем = 35*312100 = 109кв. м.
4 Мастерская по ремонту приспособлений и инструмента.
Она организуется при числе станков в цехе более 100 физических единиц. При меньшем количестве станков ремонт оснастки организуется в инструментальном цехе завода. Количество станков в мастерской может быть от 1.5 до 4% числа обслуживаемых станков + вспомогательное оборудование. Мы берем 2%
Значение удельной площади равно 18 кв. мст-к
Ммаст = 2*319100 = 6 физ. ед.
Sмаст = 18*6 = 108 кв. м.
5 Отделение для приготовления и раздачи СОЖ.
При проектировании цеха необходимо выбрать способ снабжения станков СОЖ. Существует 3 способа:
Централизованный циркулярный
Централизованный групповой
Прицентрализованном циркуляционномспособе СОЖ от центральной установки подается по трубопроводам непосредственно к станкам а отработанная жидкость самотеком по подземным трубопроводам возвращается к установке для последующей фильтрации. Этот способ применяется в цехах имеющих большое количество однотипных станков потребляющих одинаковые по составу охлаждающие жидкости.
Прицентрализованном групповомспособе СОЖ по трубам из центральной установки подается к разборным кранам установленным на участках и распределяющим жидкость по группам станков или по отдельным станкам. Отработанные эмульсии и водные растворы отводятся в канализацию а отработанное масло передается для регенерации. Этот способ применяется в цехах имеющих большое количество разнотипных станков потребляющих разные по составу охлаждающие жидкости.
Децентрализованныйспособ предусматривает подачу СОЖ в таре; отработанные жидкости удаляются так же. Применяется в цехах с небольшим количеством станков.
Мы берем децентрализованный способ.
Площадь отделения равна 0.1. Получается:
Sскл = s’*Mobsl = 0.1*319 = 31 кв. м.
6 Отделение сбора и переработка стружки.
Технологическое решение задачи сбора транспортировки и переработки стружки зависит от количества стружки приходящегося на 1 кв. м площади цеха в год. Общую массу стружки при укрупненных расчетах можно принимать равной 10-15% массы готовых деталей или рассчитывать на основе полученного в проекте коэффициента использования материала. Площадь отделения принимается равной 3-4% от производственной площади цеха или в зависимости от количества станков.
Интенсивность образования стружки
g = GстржScos = (1 – kим)*Gизд*NSco = 0.1*2*657290 = 1.78 ткв. м в год
При таком количестве стружки в цехе обычно предусматриваются линейные конвейеры вдоль станочных линий со спецтарой в конце конвейера. Тара вывозится на накопительную площадку или участок переработки.
Площадь отделения равна 150 кв. м.
Типовые норма проектирования цеховых складов приведены [2 184 -190;4 152-154]. При ориентировочных расчетах площади цехового склада материалов и заготовок принимается равной 10-15% от площади станочного отделения цеха. Мы берем 11%.
Sскл = 11*7290100 = 801 кв. м.
Промежуточное складирование (оборотные заделы у станков):
Sпром = 0.1*Sскл = 0.1*801 = 80 кв. м.
8 Инструментально-раздаточная кладовая.
В небольших механических цехах для всех видов инструмента и приспособлений организуется один общий склад а в крупных цехах устраиваются отдельные специализированные склады режущего вспомогательного и измерительного инструмента приспособлений и абразивов.
Площадь каждого из складов(кладовых) определяется по числу обслуживаемых складов рабочих мест с учетом типа производства.
Для склада режущего инструмента s’ кв. м = 1.7
Для склада приспособлений s’ кв. м = 0.6
Для склада абразивов s’ кв. м = 0.4
Площадь склада режущего инструмента равна
Sскл. инстр. = s’(Мо – Мшлиф) = 1.7(292 – 41) = 426 кв. м
Площадь склада приспособлений равна
Sскл. присп. = s’*Мо = 0.6*292 = 175 кв. м
Площадь склада абразивов равна
Sскл. абр. = s’*Мшлиф = 0.4*41 = 16 кв. м
Sирк = Sскл. инстр. + Sскл. присп. + Sскл. абр. = 426 + 175 + 16 = 617 кв. м
Ведомость производственной и вспомогательной площади
Заготовочный участок
Ремонт электрооборудований
Ремонт приспособлений и инструментов
Площадь сбора стружки
Склад приспособлений
Склад режущих инструментов
Площадь склада масел
Главная тенденция развития современного производства – всемирное повышение качества обработки и сборки деталей при достижении максимальной производительность.
Для этого намечено «широко внедрять гибкие переналаживаемые производства и системы автоматизированного проектирования автоматические линии многооперационные станки с числовым программным управлением робототехнические роторные и роторно- конвейерные комплексы».
Были приведены расчеты вспомогательных служб цеха. Исходя из этих расчетов был сделан чертеж и получены следующие результаты.
Список используемой литературы
Промышленная робототехника и гибкие автоматизированные производства. По ред. Е.И.Юревича. Л.:Лениздат 2008.
Проектирование машиностроительных заводов. Справочник. Под общей ред. Е.С.Ямпольского. М.:Машиностроение 2005 т.4.
Справочник технолога-машиностроителя. Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. М.:Машиностроение 2008 т.12.
Мельников Г. Н. Вороненко В. П. Проектирование механосборочных цехов; Учебник для студентов машиностроит. Специальностей вузовПод ред. А. М. Дальского – М.: Машиностроение 2009. – 352 с.: ил.- (Технология автоматизированного машиностроения).
Рекомендации по организации автоматизированных участков на базе станков с ЧПУ. М.:Изд.НИАТ 2006.
Общесоюзные нормы технологического проектирования механо-обрабатывающих и сборочных цехов предприятий машиностроения приборостроения и металлообработки. Гипростанок М.:НИИМаш 2009.
Гибкое автоматическое производство. Под редакцией С.А.Майорова и др. Л.:Машиностроение 2007.
Проектирование машиностроительных заводов. Справочник в 6-ти томах. Под ред. Е. С. Ямпольского. Том 4. Проектирование механических сборочных цехов цехов защитных покрытий. Под ред. З. И. Соловья. М. «Машиностроение» 2006.
Маликов О.Б. Проектирование автоматизированных складов штучных грузов. Л.:Машиностроение 2011.
Общесоюзные нормы технологического проектирования механо-обрабатывающих и сборочных цехов предприятий машиностроения приборостроения и металлообработки. Гипростанок М.:НИИМаш 2009

Shmalko A1.cdw

(вкл. вспомогательное отделение)
Инструментально-раздаточная
Административно-технические службы
Компоновка автоматизированного цеха
Цеховой склад материалов и заготовок

Хмельникова.docx

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
«Московский технологический университет»
«Автоматизация технологически процессов и производств»
Тема курсовой работы:
«Проектирование автоматизированного участка и планировка автоматизированного цеха»
Студент группы ИАБО-01-14
Руководитель курсовой работы
Работа представлена к защите
(подпись руководителя)
Часть I. Проектирование автоматизированного участка по изготовлению валов
Принципы компоновки участка
Определение состава и потребного количества станков входящих в гибкую производственную систему (ГПС)
Транспортно-накопительные системы (ТНС) гибких автоматизированных комплексов
Уборка и переработка стружки
Организация управления автоматизированным участком
Расчет количества потребного оборудования
Часть II. Расчет и планировка автоматизированного цеха по изготовлению валов с помощью вертикально-фрезерных станков с ЧПУ
Расчет потребности в основном технологическом оборудовании
Технологическая структура
Расчет площади станочного отделения цеха (SCO)
Расчёт оборудования и площадей вспомогательных отделений цеха
Заготовительный участок
Мастерская по ремонту приспособлений и инструмента
Отделение для приготовления и раздачи СОЖ
Отделение сбора и переработки стружки
Инструментально-раздаточная кладовая
Проектирование - является первым и основным этаном капитального строительства. Обеспечивающим созданием новых и реконструкцию действующих механосборочных и вспомогательных цехов и малых предприятий машиностроительного профиля. Проектирование является сложным и трудоемким процессом в ходе которого одновременно решаются технические экономические и организационные задачи. Основной целью проектирования является разработка наиболее экономичных проектов цехов и малых предприятий обеспечивающих выпуск высококачественной продукции при наиболее благоприятных условиях труда.
При разработке проектов реконструкции существующих или создания новых цехов необходимо не только хорошо знать передовую технологию производства но и основные задачи которые необходимо решить на каждом этапе технологического проектирования. Для обеспечения высокой технико-экономической эффективности в проекте должны быть одновременно решены связанные между собой экономические технические и организационные задачи с учетом необходимости экологической чистоты производства.
Главным и решающим подразделением машиностроительного завода являются производственные цеха. От качества и работы которых зависит эффективность всей производственной деятельности предприятия в целом. Поэтому проектирование цехов является важнейшей частью проектирования завода. При этом основные производственные и вспомогательные цеха многих машиностроительных заводов особенно крупных представляют собой вполне самостоятельные организационные единицы имеющие в своем составе все необходимое для выполнения определенных технологических процессов или для изготовления определенных элементов изделий.
Механосборочное производство организуют в самостоятельные механические и сборочные цехи или объединенные механосборочные цехи состоящие из механических и сборочных отделений.
При наличии на предприятии нескольких механических сборочных или механосборочных цехов каждый из них специализируется на выпуск определенных изделий узлов и деталей.
Организация механосборочного производства зависит от конструктивных и технологических особенностей выпускаемых изделий серийности производства и размера годового выпуска.
Наиболее совершенной формой организации производства является такая при которой получение заготовки механическая обработка сборка окраска и упаковка объединены в единый непрерывный технологический процесс. Ее применяют при мелкосерийном производстве. В большинстве же случаев производство группируют по отдельным цехам в соответствии с особенностями технологического процесса. Изделия предусмотренные программой распределяют по отдельным цехам по узловому технологическому или смешанному признакам.
Целью разработки и осуществления технологического и производственного процессов является получение конечного продукта машиностроения готового изделия детали узла при этом любой технологический процесс реализуется в виде оснастки станков производственных зданий людей осуществляющих данный процесс.
Часть I. Проектирование автоматизированного участка по изготовлению валов
Принципы компоновки автоматизированных участков
Компоновка автоматизированных участков определяется технологическим процессом конструктивно-технологическими особенностями и заданным объемом выпуска изделий конкретными условиями производства. Характеризуется структурой технических средств и схемой их расположения.
Структура технических средств - качественный и количественны состав основного и вспомогательного оборудования - зависит от характера производственного процесса и объема выпуска изделий. От этого же а также от местных производственных условий завися и схема расположения оборудования.
На предметно-замкнутых участках выделяют зоны оборудования с ЧПУ и зоны оборудования с автоматическим управлением. Различают также зоны предварительной основной и окончательной обработки.
Для определения состава оборудования включаемого в состав ГПС необходима показательная проработка технологических процессов всех деталей обрабатываемых в системе. В первую очередь разрабатывают технологический процесс на деталь имеющую наибольшее число обрабатываемых поверхностей при этом намечают первоначальную специализацию оборудования и выявляют необходимые технологические характеристики для оборудования с ЧПУ. Технологические процессы для остальных деталей группы строят в соответствии с принятым типовым маршрутом и с учетом намеченной специализации оборудования.
Исходя из разработанных технологических процессов выявляют технологические характеристики станков на основании которых производят подбор станков из имеющегося парка (в соответствии с каталогом станков с ЧПУ) или разрабатывают и используют специализированное оборудование с ЧПУ.
При подборе станков необходимо учитывать возможность их встройки в ГПС. Для этого они должны иметь однотипные автоматические устройства для загрузки и закрепления спутников одинаковые устройства ЧПУ и достаточную вместимость магазинов инструментов. Таким образом в состав ГПС включают станки с ЧПУ параметры которых обеспечивают реализацию технологических процессов обработки определенной группы деталей. Туда же могут встраиваться и универсальные станки или специализированное оборудование не оснащенное ЧПУ а также станки без устройств для автоматической загрузки деталей.
Потребное количество основного оборудования проектируемого участка подсчитывают отдельно по номенклатуре и каждому типоразмеру с учетом затрат времени (ТШТ.) по отдельным операциям технологического процесса выполняемого на данном оборудовании программы и номенклатуры выпускаемых деталей или изделий.
Норма обслуживания для:
Прутковых токарных револьверных станков: 3-8;
Многошпиндельных станков: 1-4;
Зубообрабатывающего автомата: 2-4;
Агрегатных станков: 1-4;
Численность наладчиков в среднем составляет для:
Токарных станков: 5-11;
Агрегатных станков: 5-12;
Шлифовальных станков: 8-18;
Обрабатывающих комплексов и РТК: 3-8;
Сборочных станков: 5-8.
В общем случае число рабочих не кратно рабочим местам. От общего числа рабочих только 5% составляют – запасные. Число вспомогательных рабочих – 20-25%.
Действительный годовой фонд времени работы оборудования механических и сборочных цехов при 41 -часовой рабочей неделе.
Потребное (расчетное) количество станков данного типоразмера Ср в условиях не поточного производства:
где Тг - трудоемкость (станкоемкость) обработки годового количества всех деталей на станках данного типоразмера в станко-часах; определяют по данным разработанного технологического процесса;
Фо - действительный (расчетный) годовой фонд времени работы станка в
часах определяемый по табл. 1
Фо в час при числе рабочих смен
Металлорежущее оборудование
Металлорежущее уникальное оборудование (сложные и тяжелые станки)
Автоматические линии станки с ЧПУ
Полученное расчетом количество станков округляется до целого числа называемого-принятым числом станков С. Для определения степени загруженности по времени станков данного типоразмера используют коэффициент загрузки оборудования
Средний коэффициент загрузки оборудования по участку цеху
Значения Кз. по цеху для разных типов производства приведены в табл. 2
Если по отдельным типам станков Kз получается более низким то следует рассмотреть возможность переноса части работы на другие более крупные из намеченных по расчету станков данной группы.
Технические средства ТНС делятся на две группы: основное оборудование и вспомогательное. Основное оборудование для перемещения грузов в условиях автоматизированного производства: стеллажные и мостовые краны-штабелеры транспортные роботы конвейеры накопители перегрузочные и ориентирующие устройства транспортно-складская тара средства АСУ.
Вспомогательное оборудование: толкатели ориентаторы подъемники питатели адресователи.
Выбор транспортных и накопительных средств производится на основе анализа грузопотоков на участке или в цехе.
При определении грузопотоков по участку (цеху) выявляют потребность в основных и вспомогательных материалах с учетом программы выпуска деталей вида и массы заготовок в комплектующих и покупных изделиях а также количество отходов.
Количество комплектующих и покупных изделий определяют по сборочному чертежу выпускаемого в цехе изделия с учетом его годовой программы выпуска. Эти данные необходимы для расчета грузопотоков сборочного участка.
Отходы производства определяют по разности между массами заготовок и деталей либо в % от массы готовых деталей (см.табл.3) с учетом программы выпуска.
Отходы по производству деталей металлургического оборудования
% отходов к общей массе
В условиях автоматизированного производства имеют место возвратные грузопотоки многооборотной технологической тары оснастки инструментов и приспособлений.
В целях оптимального выбора транспортных средств грузы классифицируют по транспортно-технологическим характеристикам: размеру массе форме способу загрузки и транспортирования форме виду и свойствам материала.
По массе изделия подразделяются на:
Наиболее важна и трудна в условиях автоматизированного производства. В механических и механосборочных цехах используют скребковые пластинчатые пластинчато-игольчатые винтовые (шнековые) конвейеры. Особые трудности вызывает сбор и транспортировка стальной сливной стружки.
Для сбора и отвода такой стружки широко применяют винтовые (шнековые) конвейеры с одним или двумя шнеками. Последний имеет производительность до 7 тчас. Эти конвейеры стандартизированы по диаметру и шагу винтов.
В условиях гибких автоматизированных производств (ГАП) применяют конвейеры скребкового типа для уборки элементной стружки для её сортировки и дробления. Производительность конвейера - до 15 тчас. Большую производительность (до 45 тчас) имеют скребковые вертикально-замкнутые конвейеры с унифицированными секциями.
Пластинчатые и пластинчато-игольчатые конвейеры разработанные НПО "Комплекс" из унифицированных узлов рекомендуются в качестве магистральных транспортных средств стружкоудаления. Производительность конвейеров - от 31 до 47 тчас в зависимости от скорости движения и угла подъема секций.
Для уборки элементной и дробленой сливной стружки применяют инерционные конвейеры которые более компактны малогабаритны могут применяться в узких проходах между станками или встраиваться в станины станков.
Помимо механических применяют гидро- и пневмоконвейеры. Первые - для транспортирования мелкой стружки из любого металла при наличии обильного количества охлаждающей жидкости вторые - для транспортирования чугунной мелкой алюминиевой и стальной стружки. Производительность конвейеров может достигать 25 тчас. при уменьшенных металлоемкости и капитальных затратах.
Транспортеры или конвейеры для уборки стружки за исключением вертикально-замкнутых располагают под полом или в станинах станков. Сбор стружки - в коробах или в люках расположенных с тыльной стороны станков.
Переработку стружки производят в специальном отделении цеха где установлен комплект оборудования для дробления промывки обезжиривания сушки брикетирования или пакетирования стружки. Стружкодробление осуществляют на производственных участках цеха предварительное дробление - непосредственно в зоне обработки с использованием стружколомов специальных экранов и инструментов.
При переработке стружки высокоуглеродистых или легированных сталей в комплект оборудования включают печи для отжига или нагрева стружки перед брикетированием.
Площадь отделения для сбора и переработки стружки определяют в зависимости от количества производственного (основного) оборудования механических участков цеха в соответствии с данными табл.5.
Площадь отделения м2
Автоматизированные цехи и участки базируются на использовании оборудования с программным управлением ПУ построенного по модульному принципу. ПУ реализуется путем использования в качестве управляющего автомата ЭВМ. Помимо управляющего автомата в состав модуля входит объект управления - станок робот манипулятор. Порядок функционирования объекта управления задается прикладными (функциональными) программами которые хранятся в памяти ЭВМ и могут корректироваться в процессе их отработки.
В процессе автоматического функционирования система управления СУ каждого станка модуля обеспечивает: управление порядком функционирования формирование данных о ходе операции; контроль за исправностью управляющих устройств и управляемого оборудования. Один или несколько станков робот КИМ т.е. оборудование с собственной СУ могут посредством общей СУ объединяться в единым комплекс управляемый одной программой. Каждая единица оборудования каждая ячейка управляются своей ЭВМ по ПУ хранящейся в ее памяти. Эти локальные ЭВМ помимо функций управления реализует функцию информирования центральной управляющей ЭВМ участка цеха о завершении операций или о происшедших сбоях.
Центральная ЭВМ СУ участка цеха обеспечивает: 1) загрузку в локальные ЭВМ программ функционирования оборудования в соответствии с планом производства; 2) синхронизацию работы отдельных единиц оборудования с темпом согласно заданной технологии и плану производства изделий. Загрузка программ сводится к передаче программ из памяти центральной ЭВМ в локальные управляющие ЭВМ. При этом осуществляется переналадка производства без переналадки оборудования. Синхронизация работы оборудования осуществляется путем ее инициирования в заданные моменты времени согласно циклограмме функционирования участка (цеха) и текущему состоянию каждой единицы оборудования – станков модулей складов ТНС.
Инициирование работы и контроль состояния достигаются за счет передачи команд (сообщений) между центральной ЭВМ СУ участка и локальными ЭВМ управляющими отдельными компонентами участка. Сообщения передаются по линиям связи объединяющим все ЭВМ в единый управляющий комплекс.
Взаимодействие всех локальных ЭВМ обеспечивается только через центральную ЭВМ СУ в памяти которой хранятся все данные о состоянии оборудования на участке. На основании этих данных ПУ реализуемая центральной ЭВМ формирует команды передаваемые по линиям связи в локальные ЭВМ нижнего уровня: ЭВМ СУ ячеек ЭВМ СУ ТС ЭМВ СУ АС. Центральная ЭВМ СУ участка может быть информационно связана с АСТПП и АСУП.
Расчёт количества потребного оборудования
Исходные данные представлены в таблице 6.
Штучная станкоёмкость по операциям мин
Фрезерно-центровальный с ЧПУ
Для определения потребного количества станков С необходимо воспользоваться формулой:
Коэффициент Ф0 берётся из таблицы 1 Тг – суммарная годовая станкоёмкость.
Годовая программа Пг берётся из таблицы исходных данных время штучно-калькуляционное Тшк находится по следующей формул:
Время обработки Т0 берётся из таблицы исходных данных С0 – время на обслуживание
С0 = 0.04 – для сверлильных и расточных станков;
С0 = 0.08 – для фрезерных станков;
Результаты расчётов удобно представить в виде следующей таблицы:
Исходя из полученных данных посчитаем необходимое число станков число смен принимаем равное трём:
Cр1=Tг1Ф0=138285590=2.5-3 станка
Cр2=Tг2Ф0=80085590=1.4-2 станка
Cр3=Tг3Ф0=10330.75590=1.8-2 станка
Исходя из расчётов определяем количество необходимых станков:
станка фрезерно-центровального станка с ЧПУ;
Посчитаем коэффициенты загрузки:
Исходя из намеченных в техническом процессе обработки станков и массе деталей принимаем.
Для первой операции создаётся производственная ячейка состоящая из трех фрезерно-центровальных станков с ЧПУ и одного робота ПР 125.
Для второй операции организуется производственная ячейка: 2 станка 16К20Ф3 и один промышленный робот ПР 125.
Для третьей операции организуется производственная ячейка из двух станков 16К20Ф3 и робота ПР 125.
Промышленный робот ПР 125
Характеристики промышленного робота ПР 125:
Cпециализация:Универсальный;
Количество осей робота:6;
Досягаемость:2410 мм;
Грузоподъемность:125 кг;
Точность повторяемость :0.2 мм;
Вес манимулятора:975 кг.
Предложенная компоновка изображена на рисунке ниже:
Цех вертикально-фрезерных станков с ЧПУ (вар. 1)
РАСЧЕТ ПОТРЕБНОСТИ В ОСНОВНОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ОБОРУДОВАНИИ.
Требуемое количество единиц оборудования (М) для проектируемого цеха зависит:
а) от станкоемкости изделия (она Вам задана tст = 24 ст-час.)
б)производственной программы (она Вам также задана N = 85 тыс.шт.год)
в)располагаемого фонда времени работы оборудования (определим!) и
г)занятости каждого станка (кз = 10).
-Нажимая ENTER и двигаясь по строчкам вверх-вниз введите в расчет:
число рабочих дней в календарном году288
режим работы цеха в сменах2
продолжительность одной смены в часах8
профилактические простои оборудования(094-096)095
Фонд времени одного станка
Фо = 288 * 8 * 2 * 095 = 43776 час.год
Типовой состав металлообрабатывающего оборудования в механическом цехе машиностроительного завода по технологическим группам можно установить из [1113; 2144-149]. По желанию можно задать свою структуру оборудования. Для этого нужно нажать на клавиатуре латинскую букву a (автотракторное и сельскохозяйственное машиностроение – варианты 01238) или b (станки котлы насосы – варианты 45679). При использовании же типовой структуры достаточно нажать клавишу ENTER. Но в любом случае (перед тем как принять решение) эту экранную страницу следует отпринтовать или переписать от руки указав предварительно вариант решения (a b или E – и не нажимая пока ENTER):
-Ваше решениеE (Скопировав текст и указав вариант решения a b или E нажмите ENTER)
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА
металлорежущих станков механического цеха
Технологические группы станков
-токарная группа станков с ЧПУ
-многоцелевая группа станков с ЧПУ
-фрезерная группа станков с ЧПУ
-зубообрабатывающая группа
-шлифовальная группа
-фрезерно-центровальная группа станков с ЧПУ
Кроме основных станков в составе технологического оборудования учитывается прессовое закалочное и т.п. оборудование (5 30% основного)
Общее количество оборудования (Мо) в цехе 196 физ.ед.
РАСЧЕТ ПЛОЩАДИ СТАНОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ ЦЕХА (SCO).
Где s'со – удельная производственная площадь приходящаяся на физическую единицу производственного оборудования (Мо) [2174; 498 – см.справку]
Sсо =35* 196 = 6846 кв.м
РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ И ПЛОЩАДЕЙ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ОТДЕЛЕНИЙ ЦЕХА.
1. ЗАГОТОВИТЕЛЬНЫЙ УЧАСТОК.
Количество станков определяется на основании разработанного техпроцесса по заготовительным операциям или принимается равным 25% от общего количества станков механического отделения (Мпр). Удельная площадь – 25 30 кв.мед.оборудования [2128]:
-показатель уд. Площади кВ.м 30
Мзаг = 2.5 * МО 100 = 2.5 * 196 100 = 5 физ.ед.
Sзаг = s'заг *Мзаг = 30 *5 = 150 кв.м
2.ЗАТОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ.
Количество универсальных заточных станков принимается равным 3-5% от количества станков обслуживаемых заточкой ( т.е. без шлифовальных полировальных и т.п. а также станков использующих инструмент с неперетачиваемыми пластинами [2178;4221]). При наличии многошпиндельных и агрегатных станков необходимо учитывать количество шпинделей т.е. количество приведенных станков [4221].
Значения уд. Площади для заточного отделения [2180;4222]: 8-10 кв.мст-к
Мn = Модн + (mr – Mr)k1 + (ma – Ma)k2
Мn – приведенное число станков;
Модн – общее число станков (без учета многошпиндельности) исключая станки не требующие заточки инструмента - шлифовальные полиров. и т.п.;
Mr – число многошпиндельных станков с общим количество шпинделей
Ma – число агрегатных станков с общим количество шпинделей
k1 (04) и k2 (015) – коэффициенты неодновременности работы шпинделей.
-Введите значения показателей:
процент заточных станков4
mr = 4Mr = 4ma = 4Ma = 4s' = 9 кв.м
Мn = 553 + ( 12 – 3 ) *0.4 + ( 12 – 2 ) * 0.15 = 196 физ.ед.
Мзаг = 4 *196 100 = 8 физ.ед.
Sзаг = s'заг* Мзаг = 9 * 8= 72 кв.м
3. РЕМОНТНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ (цеховая ремонтная база)
Организационная форма ремонтного обслуживания:
централизованная (при количестве станков менее 100 физ. ед);
децентрализованная (станков более 500);
смешанная (от 100 до 500).
Общее количество станков (Мрем) принимается равным 2 4% от числа единиц обслуживаемого оборудования включающего транспорт [2327-328; 4227]. Площадь ремонтного отделения определяется по норме 22 28 кв. м на один станок [2331; 4227]. Для склада запчастей дополнительно выделяется 25 30% площади. Для ремонта электрооборудования берут еще 35 40% площади цеховой ремонтной базы [2335; 4227].
- Введите процент оборудования для ремонта 3
-введите долю оборудования для цеховой ремонтной базы 2
- процент складских помещений 30
- процент площади под ремонт электрооборудования 37
Мрем=3*196100=12 физ. ед.
Sрем=s’* Мрем=26*12=312 кв. м
Sскл.рем=30*312100=93 кв. м
Sэл.рем=37 *312100=115 кв. м
4. МАСТЕРСКАЯ ПО РЕМОНТУ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ И ИНСТРУМЕНТА.
Она организуется при числе станков в цехе боле 100 200 физ. ед. При меньшем количестве станков ремонт оснастки организуется в инструментальном цехе завода. Количество станков в мастерской может быть от 15 до 4% числа обслуживаемых станков + вспомогательное оборудование [2181;4224].
Значения уд. площади приведены [2181;4224]: 17-22 кв. мст-к
- По расчету обслуживаемых станков 221 физ.ед. Так да?
Ммаст=3*221100=7 физ.ед.
5. ОТДЕЛЕНИЕ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И РАЗДАЧИ СОЖ.
При проектировании цеха необходимо выбрать способ снабжения станков СОЖ: - централизованный циркулярный(1) -централизованный групповой(2) или – децентрализованный(3). Площадь отделения определяется в зависимости от числа обслуживаемых станков [3165;4232: 01-012кв.мст-к] или от площади станочного отделения [1142].
- Вы выбрали способ 3
Площадь склада масел
Sскл= s’*Mobsl=01*221=22 кв.м
6. ОТДЕЛЕНИЕ СБОРА И ПЕРЕРАБОТКИ СТРУЖКИ.
Техническое решение задачи сбора транспортировки и переработки стружки зависит от количества стружки приходящегося на 1 кв.м площади цеха в год [4228]. Общую массу стружки при укрупненных расчетах можно принимать равной 10 15% массы готовых деталей или рассчитывать на основе полученного в проекте коэффициента использования материала. Площадь отделения принимается равной 3 4% от производственной площади цеха [1145;4145] или в зависимости от количества станков [3170].
- Введите КОЭФФИЦИЕНТ использования материала (Ким1) 07
Интенсивность образования стружки
g=GстржScos=(1-kим)*Gизд*NSco=
=03*3*356846=46 ткв.м в год
При таком количестве стружки в цехе обычно предусматриваются линейные конвейеры вдоль станочных линий со спецтарой в конце конвейера. Тара вывозится на накопительную площадку или участок переработки.
Площадь отделения Sстрж=150 кв.м
Типовые нормы проектирования цеховых складов приведены [2184-190;4152-154]. При ориентировочных расчетах площадь цехового склада материалов и заготовок принимается равной 10 15% от площади станочного отделения цеха.
Sскл=12*6846100=821 кв.м
Промежуточное складирование (обороты заделы у станков):
Sпром=01* Sскл=01*821=82 кв.м
8. ИНСТРУМЕНТАЛЬНО-РАЗДАТОЧНАЯ КЛАДОВАЯ.
В небольших механических цехах для всех видов инструмента и приспособлений организуется один большой склад а в крупных цехах устраиваются отдельные специализированные склады режущего вспомогательного и измерительного инструмента приспособлений и абразивов.
Площадь каждого из складов (кладовых) определяется по числу обслуживаемых складом рабочих мест с учетом типа производства [2191;4162 и 219].
- Для склада режущего инструмента s’ кв.м =2
-Для склада приспособлений s’ кв.м =05
- Для склада абразивов s’ кв.м =07
Площадь склада режущего инструмента
Sскл.инстр=s’(Мо-Мшлиф)=2*(196-19)=353 кв.м
Площадь склада приспособлений
Sскл.присп=s’*Мо =05*196=98кв.м
Sирк= Sскл.инстр+ Sскл.присп+ Sскл.абр=353+98+13=464 кв.м
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ.
Ведомость производственной и вспомогательной площади.
Цеховой склад материалов и заготовок
Отделение по ремонту приспособлений и инструмента
Цеховая ремонтная база
Мастерская энергетика
Сбор и переработка стружки
Площадь для размещения административно-технических служб и бытовых помещений определяется в соответствии с рекомендациями.
Sадм.быт=25*835=2087 кв.м
Главная тенденция развития современного производства – всемерное повышение качества обработки и сборки деталей при достижении максимальной производительности.
Для этого намечено «широко внедрять гибкие переналаживаемые производства и системы автоматизированного проектирования автоматические линии многооперационные станки с числовым программным управлением робототехнические роторные и роторно-конвейерные комплексы».
Мною были проведены расчеты вспомогательных служб цеха. Исходя из этих расчетов был сделан чертеж и получены следующие результаты.
Рекомендации по организации автоматизированных участков на базе станков с ЧПУ. М.:Изд.НИАТ 2006.
Общесоюзные нормы технологического проектирования механообрабатывающих и сборочных цехов предприятий машиностроения приборостроения и металлообработки. Гипростанок М.:НИИМаш 2009.
Гибкое автоматическое производство. Под редакцией С.А.Майорова и др. Л.:Машиностроение 2007.
Гибкие производственные комплексы. Под ред. П.Н.Белянина и В.А.Лещенко. М.:Машиностроение 2011.
Промышленная робототехника и гибкие автоматизированные производства. По ред. Е.И.Юревича. Л.:Лениздат 2008.
Проектирование машиностроительных заводов. Справочник. Под общей ред. Е.С.Ямпольского. М.:Машиностроение 2005 т.4.
Справочник технолога-машиностроителя. Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. М.:Машиностроение 2008 т.12.
Мельников Г. Н. Вороненко В. П. Проектирование механосборочных цехов; Учебник для студентов машиностроит. Специальностей вузовПод ред. А. М. Дальского – М.: Машиностроение 2009. – 352 с.: ил.- (Технология автоматизированного машиностроения).
Проектирование машиностроительных заводов. Справочник в 6-ти томах. Под ред. Е. С. Ямпольского. Том 4. Проектирование механических сборочных цехов цехов защитных покрытий. Под ред. З. И. Соловья. М. «Машиностроение» 2006.
Маликов О.Б. Проектирование автоматизированных складов штучных грузов. Л.:Машиностроение 2011.

Shabanov A1.cdw

(вкл. вспомогательное отделение)
Инструментально-раздаточная
Административно-технические службы
Отдел по изготовлению
Компоновка автоматизированного цеха
Цеховой склад материалов и заготовок

Uncevich A1.cdw

(вкл. вспомогательное отделение)
Инструментально-раздаточная
Административно-технические службы
Компоновка автоматизированного цеха
Цеховой склад материалов и заготовок

Gashigulin A1.cdw

(вкл. вспомогательное отделение)
Инструментально-раздаточная
Административно-технические службы
Отдел по изготовлению
Компоновка автоматизированного цеха
Цеховой склад материалов и заготовок

lora potapov kurs.docx

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
«Московский технологический университет»
«Автоматизация технологически процессов и производств»
Тема курсовой работы:
«Проектирование автоматизированного участка обработки деталей
цеха специальных машин»
Студент группы ИАБО-01-14
Руководитель курсовой работы
(подпись руководителя)
Принципы компоновки автоматизированных участков5
Определение состава и потребного количества станков
входящих в гибкую производственную систему (ГПС)6
Транспортно-накопительные системы (ТНС) гибких
автоматизированных комплексов9
Уборка и переработка стружки11
Организация управления автоматизированным участком13
Расчёт количества потребного оборудования15
Расчет потребности в основном технологическом оборудовании19
Технологическая структура 19
Расчет площади станочного отделения цеха 20
Расчет оборудования и площадей вспомогательных отделений 20
Заготовительный участок 20
Заточное отделение 21
Ремонтное отделение 21
Мастерская по ремонту приспособлений и инструмента 22
Отделение для приготовления и раздачи СОЖ 22
Отделение сбора и переработки стружки 23
Инструментально – раздаточная кладовая 24
Проектирование - является первым и основным этаном капитального строительства. Обеспечивающим созданием новых и реконструкцию действующих механосборочных и вспомогательных цехов и малых предприятий машиностроительного профиля. Проектирование является сложным и трудоемким процессом в ходе которого одновременно решаются технические экономические и организационные задачи. Основной целью проектирования является разработка наиболее экономичных проектов цехов и малых предприятий обеспечивающих выпуск высококачественной продукции при наиболее благоприятных условиях труда.
При разработке проектов реконструкции существующих или создания новых цехов необходимо не только хорошо знать передовую технологию производства но и основные задачи которые необходимо решить на каждом этапе технологического проектирования. Для обеспечения высокой технико-экономической эффективности в проекте должны быть одновременно решены связанные между собой экономические технические и организационные задачи с учетом необходимости экологической чистоты производства.
Главным и решающим подразделением машиностроительного завода являются производственные цеха. От качества и работы которых зависит эффективность всей производственной деятельности предприятия в целом. Поэтому проектирование цехов является важнейшей частью проектирования завода. При этом основные производственные и вспомогательные цеха многих машиностроительных заводов особенно крупных представляют собой вполне самостоятельные организационные единицы имеющие в своем составе все необходимое для выполнения определенных технологических процессов или для изготовления определенных элементов изделий.
Механосборочное производство организуют в самостоятельные механические и сборочные цехи или объединенные механосборочные цехи состоящие из механических и сборочных отделений.
При наличии на предприятии нескольких механических сборочных или механосборочных цехов каждый из них специализируется на выпуск определенных изделий узлов и деталей.
Организация механосборочного производства зависит от конструктивных и технологических особенностей выпускаемых изделий серийности производства и размера годового выпуска.
Наиболее совершенной формой организации производства является такая при которой получение заготовки механическая обработка сборка окраска и упаковка объединены в единый непрерывный технологический процесс. Ее применяют при мелкосерийном производстве. В большинстве же случаев производство группируют по отдельным цехам в соответствии с особенностями технологического процесса. Изделия предусмотренные программой распределяют по отдельным цехам по узловому технологическому или смешанному признакам.
Целью разработки и осуществления технологического и производственного процессов является получение конечного продукта машиностроения готового изделия детали узла при этом любой технологический процесс реализуется в виде оснастки станков производственных зданий людей осуществляющих данный процесс.
Принципы компоновки автоматизированных участков
Компоновка автоматизированных участков определяется технологическим процессом конструктивно-технологическими особенностями и заданным объемом выпуска изделий конкретными условиями производства. Характеризуется структурой технических средств и схемой их расположения.
Структура технических средств - качественный и количественны состав основного и вспомогательного оборудования - зависит от характера производственного процесса и объема выпуска изделий. От этого же а также от местных производственных условий завися и схема расположения оборудования.
На предметно-замкнутых участках выделяют зоны оборудования с ЧПУ и зоны оборудования с автоматическим управлением. Различают также зоны предварительной основной и окончательной обработки.
Определение состава и потребного количества станков входящих в гибкую производственную систему (ГПС)
Для определения состава оборудования включаемого в состав ГПС необходима показательная проработка технологических процессов всех деталей обрабатываемых в системе. В первую очередь разрабатывают технологический процесс на деталь имеющую наибольшее число обрабатываемых поверхностей при этом намечают первоначальную специализацию оборудования и выявляют необходимые технологические характеристики для оборудования с ЧПУ. Технологические процессы для остальных деталей группы строят в соответствии с принятым типовым маршрутом и с учетом намеченной специализации оборудования.
Исходя из разработанных технологических процессов выявляют технологические характеристики станков на основании которых производят подбор станков из имеющегося парка (в соответствии с каталогом станков с ЧПУ) или разрабатывают и используют специализированное оборудование с ЧПУ.
При подборе станков необходимо учитывать возможность их встройки в ГПС. Для этого они должны иметь однотипные автоматические устройства для загрузки и закрепления спутников одинаковые устройства ЧПУ и достаточную вместимость магазинов инструментов. Таким образом в состав ГПС включают станки с ЧПУ параметры которых обеспечивают реализацию технологических процессов обработки определенной группы деталей. Туда же могут встраиваться и универсальные станки или специализированное оборудование не оснащенное ЧПУ а также станки без устройств для автоматической загрузки деталей.
Потребное количество основного оборудования проектируемого участка подсчитывают отдельно по номенклатуре и каждому типоразмеру с учетом затрат времени (ТШТ.) по отдельным операциям технологического процесса выполняемого на данном оборудовании программы и номенклатуры выпускаемых деталей или изделий.
Норма обслуживания для:
Прутковых токарных револьверных станков: 3-8;
Многошпиндельных станков: 1-4;
Зубообрабатывающего автомата: 2-4;
Агрегатных станков: 1-4;
Численность наладчиков в среднем составляет для:
Токарных станков: 5-11;
Агрегатных станков: 5-12;
Шлифовальных станков: 8-18;
Обрабатывающих комплексов и РТК: 3-8;
Сборочных станков: 5-8.
В общем случае число рабочих не кратно рабочим местам. От общего числа рабочих только 5% составляют – запасные. Число вспомогательных рабочих – 20-25%.
Действительный годовой фонд времени работы оборудования механических и сборочных цехов при 41 -часовой рабочей неделе.
Потребное (расчетное) количество станков данного типоразмера Ср в условиях не поточного производства:
где Тг - трудоемкость (станкоемкость) обработки годового количества всех деталей на станках данного типоразмера в станко-часах; определяют по данным разработанного технологического процесса;
Фо - действительный (расчетный) годовой фонд времени работы станка в
часах определяемый по табл. 1
Фо в час при числе рабочих смен
Металлорежущее оборудование
Металлорежущее уникальное оборудование (сложные и тяжелые станки)
Автоматические линии станки с ЧПУ
Полученное расчетом количество станков округляется до целого числа называемого-принятым числом станков С. Для определения степени загруженности по времени станков данного типоразмера используют коэффициент загрузки оборудования
Средний коэффициент загрузки оборудования по участку цеху
Значения Кз. по цеху для разных типов производства приведены в табл. 2
Если по отдельным типам станков Kз получается более низким то следует рассмотреть возможность переноса части работы на другие более крупные из намеченных по расчету станков данной группы.
Транспортно-накопительные системы (ТНС) гибких автоматизированных комплексов
Технические средства ТНС делятся на две группы: основное оборудование и вспомогательное. Основное оборудование для перемещения грузов в условиях автоматизированного производства: стеллажные и мостовые краны-штабелеры транспортные роботы конвейеры накопители перегрузочные и ориентирующие устройства транспортно-складская тара средства АСУ.
Вспомогательное оборудование: толкатели ориентаторы подъемники питатели адресователи.
Выбор транспортных и накопительных средств производится на основе анализа грузопотоков на участке или в цехе.
При определении грузопотоков по участку (цеху) выявляют потребность в основных и вспомогательных материалах с учетом программы выпуска деталей вида и массы заготовок в комплектующих и покупных изделиях а также количество отходов.
Количество комплектующих и покупных изделий определяют по сборочному чертежу выпускаемого в цехе изделия с учетом его годовой программы выпуска. Эти данные необходимы для расчета грузопотоков сборочного участка.
Отходы производства определяют по разности между массами заготовок и деталей либо в % от массы готовых деталей (см.табл.3) с учетом программы выпуска.
Отходы по производству деталей металлургического оборудования
% отходов к общей массе
В условиях автоматизированного производства имеют место возвратные грузопотоки многооборотной технологической тары оснастки инструментов и приспособлений.
В целях оптимального выбора транспортных средств грузы классифицируют по транспортно-технологическим характеристикам: размеру массе форме способу загрузки и транспортирования форме виду и свойствам материала.
По массе изделия грузы подразделяются на следующие приведенные в таблице виды:
Уборка и переработка стружки
Наиболее важна и трудна в условиях автоматизированного производства. В механических и механосборочных цехах используют скребковые пластинчатые пластинчато-игольчатые винтовые (шнековые) конвейеры. Особые трудности вызывает сбор и транспортировка стальной сливной стружки.
Для сбора и отвода такой стружки широко применяют винтовые (шнековые) конвейеры с одним или двумя шнеками. Последний имеет производительность до 7 тчас. Эти конвейеры стандартизированы по диаметру и шагу винтов.
В условиях гибких автоматизированных производств (ГАП) применяют конвейеры скребкового типа для уборки элементной стружки для её сортировки и дробления. Производительность конвейера - до 15 тчас. Большую производительность (до 45 тчас) имеют скребковые вертикально-замкнутые конвейеры с унифицированными секциями.
Пластинчатые и пластинчато-игольчатые конвейеры разработанные НПО "Комплекс" из унифицированных узлов рекомендуются в качестве магистральных транспортных средств стружкоудаления. Производительность конвейеров - от 31 до 47 тчас в зависимости от скорости движения и угла подъема секций.
Для уборки элементной и дробленой сливной стружки применяют инерционные конвейеры которые более компактны малогабаритны могут применяться в узких проходах между станками или встраиваться в станины станков.
Помимо механических применяют гидро- и пневмоконвейеры. Первые - для транспортирования мелкой стружки из любого металла при наличии обильного количества охлаждающей жидкости вторые - для транспортирования чугунной мелкой алюминиевой и стальной стружки. Производительность конвейеров может достигать 25 тчас. при уменьшенных металлоемкости и капитальных затратах.
Транспортеры или конвейеры для уборки стружки за исключением вертикально-замкнутых располагают под полом или в станинах станков. Сбор стружки - в коробах или в люках расположенных с тыльной стороны станков.
Переработку стружки производят в специальном отделении цеха где установлен комплект оборудования для дробления промывки обезжиривания сушки брикетирования или пакетирования стружки. Стружкодробление осуществляют на производственных участках цеха предварительное дробление - непосредственно в зоне обработки с использованием стружколомов специальных экранов и инструментов.
При переработке стружки высокоуглеродистых или легированных сталей в комплект оборудования включают печи для отжига или нагрева стружки перед брикетированием.
Площадь отделения для сбора и переработки стружки определяют в зависимости от количества производственного (основного) оборудования механических участков цеха в соответствии с данными табл.5.
Площадь отделения м2
Организация управления автоматизированным участком
Автоматизированные цехи и участки базируются на использовании оборудования с программным управлением ПУ построенного по модульному принципу. ПУ реализуется путем использования в качестве управляющего автомата ЭВМ. Помимо управляющего автомата в состав модуля входит объект управления - станок робот манипулятор. Порядок функционирования объекта управления задается прикладными (функциональными) программами которые хранятся в памяти ЭВМ и могут корректироваться в процессе их отработки.
В процессе автоматического функционирования система управления СУ каждого станка модуля обеспечивает: управление порядком функционирования формирование данных о ходе операции; контроль за исправностью управляющих устройств и управляемого оборудования. Один или несколько станков робот КИМ т.е. оборудование с собственной СУ могут посредством общей СУ объединяться в единым комплекс управляемый одной программой. Каждая единица оборудования каждая ячейка управляются своей ЭВМ по ПУ хранящейся в ее памяти. Эти локальные ЭВМ помимо функций управления реализует функцию информирования центральной управляющей ЭВМ участка цеха о завершении операций или о происшедших сбоях.
Центральная ЭВМ СУ участка цеха обеспечивает: 1) загрузку в локальные ЭВМ программ функционирования оборудования в соответствии с планом производства; 2) синхронизацию работы отдельных единиц оборудования с темпом согласно заданной технологии и плану производства изделий. Загрузка программ сводится к передаче программ из памяти центральной ЭВМ в локальные управляющие ЭВМ. При этом осуществляется переналадка производства без переналадки оборудования. Синхронизация работы оборудования осуществляется путем ее инициирования в заданные моменты времени согласно циклограмме функционирования участка (цеха) и текущему состоянию каждой единицы оборудования – станков модулей складов ТНС.
Инициирование работы и контроль состояния достигаются за счет передачи команд (сообщений) между центральной ЭВМ СУ участка и локальными ЭВМ управляющими отдельными компонентами участка. Сообщения передаются по линиям связи объединяющим все ЭВМ в единый управляющий комплекс.
Взаимодействие всех локальных ЭВМ обеспечивается только через центральную ЭВМ СУ в памяти которой хранятся все данные о состоянии оборудования на участке. На основании этих данных ПУ реализуемая центральной ЭВМ формирует команды передаваемые по линиям связи в локальные ЭВМ нижнего уровня: ЭВМ СУ ячеек ЭВМ СУ ТС ЭМВ СУ АС. Центральная ЭВМ СУ участка может быть информационно связана с АСТПП и АСУП.
Расчёт количества потребного оборудования
Исходные данные представлены в таблице 6.
Штучная станкоёмкость по операциям мин
Фрезерно-центровальный с ЧПУ
Для определения потребного количества станков C необходимо воспользоваться формулой:
Коэффициент Ф0 берётся из таблицы 1 Тг – суммарная годовая станкоёмкость.
Годовая программа Пг берётся из таблицы исходных данных время штучно-калькуляционное Тшк находится по следующей формул:
Время обработки Т0 берётся из таблицы исходных данных С0 – время на обслуживание С0 = 0.04 – для сверлильных и расточных станков;
С0 = 0.08 – для фрезерных станков;
Результаты расчётов удобно представить в виде следующей таблицы:
Исходя из полученных данных посчитаем необходимое число станков число смен принимаем равное трём:
Cр1=Tг1Ф0=135325590=23-3 станка
Cр2=Tг2Ф0=71975590=1.2-2 станка
Cр3=Tг3Ф0=104355590=1.8-2 станка
Исходя из расчётов определяем количество необходимых станков:
станка фрезерно-центровального станка с ЧПУ.
Посчитаем коэффициенты загрузки:
=232=115 2=1.21=1.2 3=1.82=0.9
Исходя из намеченных в техническом процессе обработки станков и массе деталей принимаем.
Для первой операции создаётся производственная ячейка состоящая из трех токарных станков 16К20Ф3 и одного робота ПР 150.
Для второй операции организуется производственная ячейка состоящая из двух станков с ЧПУ и одного промышленного робота ПР 150.
Для третьей операции создаётся производственная ячейка состоящая из двух станков с ЧПУ и одного промышленного робота ПР 150.
Промышленный робот ПР 150
Характеристики промышленного робота ПР 150
Cпециализация:Универсальный
Тип запястья:Классическое запястье
Количество осей робота:6
Досягаемость:2410 мм
Грузоподъемность:150 кг
Точность повторяемость :0.2 мм
Вес манимулятора:1120 кг
Страна-производитель:Россия
Предложенная компоновка изображена на рисунке ниже:
Расчет потребности в основном технологическом оборудовании
Требуемое количество единиц оборудования (M) для проектируемого цеха зависит
А) от станкоемкости изделия (она равна tст = 16 ст-час.)
Б) производительность программы (она равна Bпр = 65 тыс. шт.год)
В) располагаемого фонда времени работы оборудования
Г) занятости каждого станка (kз = 10)
Чтобы узнать фонд времени одного станка нам надо знать:
Число рабочих дне в календарном году
Режим работы цеха в сменах
Продолжительность одной смены в часах
Профилактический простой оборудования
Число рабочих дней будет ровняться 288. Рабочих смен будет 2. Продолжительность одной смены равна 8 часов. Простой оборудования равен 0.95
Фо = 288*8*2*0.95 = 4377.6 часгод
Отсюда Mm=tст*NФо*kз=22*854377.6*1= 427 физ.ед.
1Технологическая структура металлорежущих станков механического цеха
Технологические группы станков
– зубообрабатывающая
Кроме основных станков в составе технологического оборудования учитывается прессовое закалочное и т.п. оборудование. Берем 20% от основного и получаем общее количество оборудования (Мо) в цехе 520 физических единицы.
Расчет площади станочного отделения цеха
Sco = s’co*Mo где s’co – удельная производственная площадь приходящаяся на физическую единицу производственного оборудования(Mo).
Удельная производственная площадь равна 25. Значит
Sco = 35*520 = 18186 кв. м.
Расчет оборудования и площадей вспомогательных отделений цеха
1 Заготовительный участок.
Количество станков определяется на основании разработанного техпроцесса по заготовительным операциям или принимается равным 2.5% от общего количества станков механического отделения(Мпр). Удельная площадь равна 27 кв. мед. оборудования.
Мзаг = 2.5*Мо 100 = 2.5*520100 = 13 физ. ед.
Sзаг = s’заг*Мзаг = 27*13 = 351 кв. м.
2 Заточное отделение.
Количество универсальных заточных станков принимается равным 3% от количества станков обслуживаемых заточкой(т.е. без шлифовальных полировальных и т.п. а также станков использующих инструмент с неперетачиваемыми пластинами). При наличии многошпиндельных и агрегатных станков необходимо учитывать количество шпинделей т.е. количество приведенных станков. Значения удельной площади для заточного отделения равно 9 кв. мст-к
Мп = Модн + (мт – Мт)k1 + (ма – Ма)k2
Мп – приведенное число станков;
Модн – общее число станков (без учета многошпиндельности) исключая станки не требующие заточки инструмента - шлифовальные полиров. и т.п. Оно равно 520;
Мт – число многошпиндельных станков с общим количеством шпинделей мт. Мт = мт = 4;
Ма – число агрегатных станков с общим количеством шпинделей ма. Ма = ма = 4;
k1 и k2 – коэффициенты неодновременности работы шпинделей.
Мп = 520 + (4 - 4)*0.4 + (4 – 4)*0.15 = 520 физ. ед.
Мзаг = 3*520100 = 16 физ.ед.
Sзат = s’зат*Мзат = 9*16 = 144 кв. м.
3 Ремонтное отделение.
Организационная форма ремонтного обслуживания децентрализованная.
Общее количество станков (Мрем) принимается равным 3% от числа единиц обслуживаемого оборудования включая транспорт. Площадь ремонтного отделения равна 25 кв. м. на один станок. Для склада запчастей дополнительно выделяется 27% площади. Для ремонта электрооборудования берут еще 38% площади цеховой ремонтной базы. Получается:
Мрем = 3*520100 = 16 физ.ед.
Sрем = s’* Мрем = 25 *16 = 400 кв. м.
Sскл. рем = 27*400100 = 108 кв. м.
Sэл. рем = 38*400100 = 152кв. м.
4 Мастерская по ремонту приспособлений и инструмента.
Она организуется при числе станков в цехе более 100 физических единиц. При меньшем количестве станков ремонт оснастки организуется в инструментальном цехе завода. Количество станков в мастерской может быть от 1.5 до 4% числа обслуживаемых станков + вспомогательное оборудование. Мы берем 3%
Значение удельной площади равно 20 кв. мст-к
Ммаст = 3*565100 = 17 физ. ед.
Sмаст = 20*17 = 340 кв. м.
5 Отделение для приготовления и раздачи СОЖ.
При проектировании цеха необходимо выбрать способ снабжения станков СОЖ. Существует 3 способа:
Централизованный циркулярный
Централизованный групповой
Прицентрализованном циркуляционномспособе СОЖ от центральной установки подается по трубопроводам непосредственно к станкам а отработанная жидкость самотеком по подземным трубопроводам возвращается к установке для последующей фильтрации. Этот способ применяется в цехах имеющих большое количество однотипных станков потребляющих одинаковые по составу охлаждающие жидкости.
Прицентрализованном групповомспособе СОЖ по трубам из центральной установки подается к разборным кранам установленным на участках и распределяющим жидкость по группам станков или по отдельным станкам. Отработанные эмульсии и водные растворы отводятся в канализацию а отработанное масло передается для регенерации. Этот способ применяется в цехах имеющих большое количество разнотипных станков потребляющих разные по составу охлаждающие жидкости.
Децентрализованныйспособ предусматривает подачу СОЖ в таре; отработанные жидкости удаляются так же. Применяется в цехах с небольшим количеством станков.
Мы берем децентрализованный способ.
Площадь отделения равна 0.12. Получается:
Sскл = s’*Mobsl = 0.12*565 = 67 кв. м.
6 Отделение сбора и переработка стружки.
Технологическое решение задачи сбора транспортировки и переработки стружки зависит от количества стружки приходящегося на 1 кв. м площади цеха в год. Общую массу стружки при укрупненных расчетах можно принимать равной 10-15% массы готовых деталей или рассчитывать на основе полученного в проекте коэффициента использования материала. Площадь отделения принимается равной 3-4% от производственной площади цеха или в зависимости от количества станков.
Интенсивность образования стружки
g = GстржScos = (1 – kим)*Gизд*NSco = 2.99*3.5*8518186 = 0.49 ткв. м в год
При таком количестве стружки в цехе обычно предусматриваются линейные конвейеры вдоль станочных линий со спецтарой в конце конвейера. Тара вывозится на накопительную площадку или участок переработки.
Площадь отделения равна 120 кв. м.
Типовые норма проектирования цеховых складов приведены [2 184 -190;4 152-154]. При ориентировочных расчетах площади цехового склада материалов и заготовок принимается равной 10-15% от площади станочного отделения цеха. Мы берем 13%.
Sскл = 13*18186100 = 2364 кв. м.
Промежуточное складирование (оборотные заделы у станков):
Sпром = 0.1*Sскл = 0.1*2364 = 236 кв. м.
8 Инструментально-раздаточная кладовая.
В небольших механических цехах для всех видов инструмента и приспособлений организуется один общий склад а в крупных цехах устраиваются отдельные специализированные склады режущего вспомогательного и измерительного инструмента приспособлений и абразивов.
Площадь каждого из складов(кладовых) определяется по числу обслуживаемых складов рабочих мест с учетом типа производства.
Для склада режущего инструмента s’ кв. м = 1.5
Для склада приспособлений s’ кв. м = 0.4
Для склада абразивов s’ кв. м = 0.6
Площадь склада режущего инструмента равна
Sскл. инстр. = s’(Мо – Мшлиф) = 1.5(520 – 52) = 701 кв. м
Площадь склада приспособлений равна
Sскл. присп. = s’*Мо = 0.4*520 = 208 кв. м
Площадь склада абразивов равна
Sскл. абр. = s’*Мшлиф = 0.6*52 = 31 кв. м
Sирк = Sскл. инстр. + Sскл. присп. + Sскл. абр. = 701 + 208 + 31 = 940 кв. м
Ведомость производственной и вспомогательной площади
Заготовочный участок
Ремонт электрооборудований
Ремонт приспособлений и инструментов
Площадь сбора стружки
Склад приспособлений
Склад режущих инструментов
Площадь склада масел
Список используемой литературы
Промышленная робототехника и гибкие автоматизированные производства. По ред. Е.И.Юревича. Л.:Лениздат 2008.
Проектирование машиностроительных заводов. Справочник. Под общей ред. Е.С.Ямпольского. М.:Машиностроение 2005 т.4.
Справочник технолога-машиностроителя. Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. М.:Машиностроение 2008 т.12.
Мельников Г. Н. Вороненко В. П. Проектирование механосборочных цехов; Учебник для студентов машиностроит. Специальностей вузовПод ред. А. М. Дальского – М.: Машиностроение 2009. – 352 с.: ил.- (Технология автоматизированного машиностроения).
Рекомендации по организации автоматизированных участков на базе станков с ЧПУ. М.:Изд.НИАТ 2006.
Общесоюзные нормы технологического проектирования механо-обрабатывающих и сборочных цехов предприятий машиностроения приборостроения и металлообработки. Гипростанок М.:НИИМаш 2009.
Гибкое автоматическое производство. Под редакцией С.А.Майорова и др. Л.:Машиностроение 2007.
Проектирование машиностроительных заводов. Справочник в 6-ти томах. Под ред. Е. С. Ямпольского. Том 4. Проектирование механических сборочных цехов цехов защитных покрытий. Под ред. З. И. Соловья. М. «Машиностроение» 2006.
Маликов О.Б. Проектирование автоматизированных складов штучных грузов. Л.:Машиностроение 2011.
Общесоюзные нормы технологического проектирования механо-обрабатывающих и сборочных цехов предприятий машиностроения приборостроения и металлообработки. Гипростанок М.:НИИМаш 2009