Материал: Проектирование машиностроительного производства. Учебное пособие. Бочаров В.Б., Болдырев А.И

Площади, занимаемыми общественными организациями (профсоюзной), определяются в зависимости от количества списочного состава работающих в цехе: до 300 человек - 12 м , от 301 до 500 человек – 48 м , от 501 до 1000 человек – 60 м , от 1001 до 1500 человек – 78 м , свыше 1500 человек – 96 м .

Площади, занимаемые коридорами и проходами, составляют 25% от общей площади конторских помещений цеха.

5.4. Компоновка и планировка.

Для правильного и рационального использования всех площадей цеха разрабатывается компоновочный план. Компоновочный план представляет собой схему, на которую наносятся все отделения, службы и другие помещения, а также проходы и проезды. При разработке плана выбираются необходимая сетка колонн, высота цеха до подкрановых путей, количество и мощность подъемного оборудования. Кроме того, прорабатывается вертикальная планировка цеха. По окончании компоновки производят размещение оборудования в цехе – планировку. При этом необходимо учитывать технологический процесс и вид используемого внутрицехового транспорта. Показателем рационального размещения станков в цехе является удельная площадь на единицу оборудования, включая площадь проходов и проездов. Примерная компоновка механического цеха показана на рис.5.2. Схема расчетных удельных площадей на единицу оборудования при разных пролетах приведена на рис.5.3.

При расстановке оборудования на участке необходимо пользоваться нормами для определения ширины и высоты пролетов (табл.14), грузоподъемности цеховых транспортных средств (табл.15) и площадей под административно хозяйственные и технические службы.

Таблица 14

Нормы для определения ширины и высоты пролетов

Рис.5.2. Пример компоновки механического цеха.

Рис.5.3. Схема расчета удельных площадей

при разных пролетах в цехах

Нормы расхода энергоресурсов (воды, воздуха, газа, эмульсиии, масел и т.п.) зависят от вида оборудования. При укрупненных расчетах принимают средние нормы расхода энергоресурсов (для технологических нужд) на одного производственного рабочего при двухсменной работе цехов, которые приведены в табл.16.

Кроме того, для правильной планировки цехов необходимо знать нормы, устанавливаемые на ширину цеховых проездов и расстояния между линиями станков при различном цеховом транспорте (табл.17), нормы на межцеховые проезды (табл.18) и расстояния между станками и от станков до стен и колонн цехов (табл.19). При организации в цехе поточных линий нормы расстояний отличаются от приведенных выше (табл.20).

Разработка рациональной компоновки площадей механического цеха является важным этапом. Поэтому, как правило, рассматривается несколько вариантов, и лишь после всестороннего обсуждения принимается один - наиболее оптимальный.

5.5. Особенности компоновки автоматических цехов и участков, оснащенных станками с программным управлением и многоинструментальными станками с чпу.

Участки и цехи, оснащенные станками с ЧПУ, появились сравнительно недавно. Первый автоматический участок обрабатывал относительно простые детали типа тел вращения. В настоящее время на заводах и заводах серийного производства существуют участки и цехи, оснащенные станками с программным управлением и многоинструменальными станками с ЧПУ. Имеется несколько способов размещения станков на участках. При расположении станков в последовательности, отвечающей технологическому процессу обработки, необходимо синхронизировать штучное время обработки, чтобы обеспечить равномерную работу всех станков. Обработка деталей ведется в присоблениях-спутниках. Чтобы не зависеть от синхронности операций, при обработке некоторых деталей используют несколько однотипных станков. В этом случае программу выполнения операций составляют таким образом, чтобы на освободившийся станок поступала необработанная деталь. И тем не менее, чтобы станки не простаивали, требуется хотя бы приближенная синхронизация. При работе станков с ЧПУ в мелкосерийном и серийном производствах в цехах организуют автоматические участки, состоящие из нескольких подразделений (рис.5.4.):

1) обработка базовых поверхностей деталей для одноразовой и однозначной установки на спутник;

2) установка деталей на спутник и автоматизированная кладовая;

3) автоматическая обработка деталей на станках с ЧПУ;

4) доделочные операции и подготовка инструмента.

Рис.5.4. Схема автоматизированного участка из станков с ЧПУ.

Обработка деталей производится следующим образом. На участке 1 обрабатываются базовые поверхности деталей, после чего детали передаются в кладовую, где с помощью крана-штабелера устанавливаются и закрепляются на спутнике 7. Установленная на спутнике деталь поступает на каретку-оператор входной ветви 11. По заданной программе каретка перемещает деталь со спутником к приемной станции необходимого многоинструментального станка 1 – 6, где поперечный транспорт передает их на станок. По завершении операции транспортер 8 перемещает деталь со спутником на каретку 9 выходной ветви. Пройдя через моечный пункт 10, привозит деталь со спутником в отправную погрузочно-разгрузочную точку. Далее деталь снимается или направляется по программе на другие станки или после контроля на доделочные операции участка IV, а потом возвращается вновь по выходной ветви. Поперечные транспортеры от входной ветви делаются длиннее, чем к выходной, чтобы иметь на них запас деталей для бесперебойной работы многоинструментальных станков. Использование универсальных спутников позволяет обрабатывать на автоматизированном участке детали несколько типов, а установка однотипных станков параллельно, а не последовательно (при обслуживании станков двумя каретками – по одной на каждой ветви) дает возможность обрабатывать детали с различным штучным временем.

5.6. Проектирование цехов и участков электрохимической обработки.

Электрохимическая обработка (ЭХО) получила широкое применение благодаря целому ряду преимуществ. ЭХО допускает снятие большого припуска без деформации и позволяет выдерживать точность по размеру до 0,1 мм при шероховатости до 0,63 мкм и менее. Процесс ЭХО основан на анодном растворении металла. Деталь при обработке устанавливается с зазором относительно электрода - инструмента, через который прокачивается электролит (обычно раствор NaCl). Деталь является анодом, а инструмент – катодом. Наличие растворов поваренной соли и выделение водорода в процессе обработки требует при проектировании и эксплуатации соблюдения специальных мер предосторожности. Необходимо производить постоянную вентиляцию рабочих мест с отводом водорода, а приготовление электролитов должно быть изолированно от основного цеха.

В связи с этим организационная структура и состав цеха ЭХО отличаются от обычных механических цехов. Отдельные участки ЭХО могут включаться в состав механического цеха.

В отличие от других цехов, в цехе ЭХО проектируются: отделение станков ЭХО, участок промывок деталей с помощью ультразвука, отделение централизованного снабжения электролитом, участок холодильной установки. Кроме того в цехе ЭХО должны предусматриваться: помещение для приготовления электролита, мастерская профилактического ремонта насосов и фильтров, помещение для сбора и отправки шлама, кладовые химикатов, помещение для нейтрализации сточных вод. Исходные данные для проектирования цеха ЭХО аналогичны данным для проектирования механического цеха, но, кроме того, в ведомости указывают объем снимаемого металла с каждой детали.

Количество металла V, снимаемого с одной заготовки (в мм³/мин), можно определить по формуле:

, (5.1)

где - коэффициент, характеризующий выход металла по току ( зависит от многих факторов и определяется экспериментально, если необходимы более точные расчеты);

С_v - объемный электрохимический эквивалент, мм³/А ч (табл.21);

I – сила тока, протекающего через раствор, А.

Таблица 21

Значения объемного электрохимического эквивалента

Количество потребного оборудования определяют по формуле:

, (5.2)

где П – программа выпуска деталей;

Р – максимальная производительность станка, мм³/мин.

Дополнительное оборудование принимают без расчета, а вспомогательное устанавливают в РЕМПРИ в том случае, если в цехе ЭХО оборудование для электрохимической обработки составляет более 30% от основного.

При проектировании цеха или участка ЭХО предусматривают насосы для прокачки электролита. Их выбирают исходя из производительности, а также из расчета гидравлических и прочих потерь в трактах перекачки. Минимальный расход электролита в общем случае можно определить по формуле:

л/мин, (5.3)