Главная страница 1
скачать файл

Лекция 15.

Тема: Выбор варианта расположения оборудования на участках механической обработки


Планировку оборудования разрабатывают в соответствии с компоновочным планом. Выбор того или иного способа расположения оборудования зависит от принятой организа­ционной формы производства.

Для выполнения технологической планировки оборудования на чертеж компоновочной схемы, изображенный в масштабе 1:50 для участка, 1:100 для цеха или 1:200 для корпуса, дополнительно наносят условные обозначения и проекции:



  • основного, вспомогательного, подъемно-транспортного обору­до­ва­ния, в том числе конвейеров всех типов и дополнительного, нерас­четного оборудования, с указанием порядкового номера по спе­ци­фикации, ведомости и (или) по спецификации, совмещенной со сме­той затрат на приобретение и монтаж оборудования;

  • рабочие места у оборудования, вспомогательные рабочие места, рабочие места многостаночников и маршруты обслуживания ими оборудования, рабочие места мастеров участков и наладчиков оборудования;

  • складочные площадки и резервные места под оборудование, площад­ки для складирования материалов, полуфабрикатов или изделий;

  • места подвода инженерных сетей (электроэнергии, сжатого воздуха, газов, жидкостей, эмульсий, вакуума...);

  • места расположения приборов и устройств, например электро­оборудования, санитарно-технических устройств, устройств вентиляции, отопления...;

  • расположение средств пожаротушения, в том числе огнетушителей, воздушно-пенных установок, пожарных щитов и пожарных кранов.

Основной принцип, который должен быть соблюден при планировке, — это прямоточность движения деталей в процессе обработ­ки, т. е. увязка планировки с технологиче­ским процессом и установление минимальных расстояний между станками, а также между станками и элементами зданий согласно утвер­жденным нормам технологического проекти­рования.

Металлорежущие станки в механических цехах могут быть расположены по типам стан­ков или по технологическому процессу.

Расположение станков по типам характерно для небольших цехов единичного производ­ства и небольших по массе и габаритным раз­мерам деталей. Для цехов массового, серий­ного и крупносерийного производства приме­няют более прогрессивный принцип — рас­положение станков в порядке последователь­ности технологических операций.

В цехах единичного и мелкосерийного про­изводства не представляется возможным рас­положить станки по технологическому про­цессу. Здесь широкое распространение полу­чило смешанное расположение станков — по типам и технологическому процессу. Этот принцип характерен для предметно-замкну­тых участков. Станки распланированы груп­пами, но последовательность отдельных групп соответствует технологическому процессу для ведущих деталей участка, т. е. для деталей наибольшей массы и габаритных размеров, или изготовляемых в наибольших количе­ствах.

В механических цехах станки могут быть расположены в два, три и больше рядов вдоль пролета в зависимости от его ширины и габаритных размеров оборудования. При продольном расположении оборудования об­легчается обслуживание станка рабочим и подача деталей к станку цеховым транспор­том.

В отдельных случаях станки могут быть расположены и поперек пролета. К такому расположению прибегают при многостаноч­ном обслуживании и тогда, когда сочетание ширины пролетов и габаритов оборудования не дает возможности осуществить рациональ­ную планировку и создаются необоснованно большие проходы. Подача деталей к таким станкам затрудняется, тележку или электро­кару приходится поворачивать из продоль­ного в поперечные проходы, для чего должны быть предусмотрены возможности их пово­рота.

Для лучшего использования площадей под углом располагают револьверные станки, ав­томаты и другие станки, обрабатывающие прутковый материал. Под углом устанавли­вают и крупные станки для обработки круп­ных плоскостных деталей.

При расположении токарных станков вдоль цеха экономно используется площадь при тыльном их расположении.

Не следует устанавливать крупные станки вдоль окон, так как это затемняет цех и соз­дает неблагоприятные условия для работы.

Продольно-строгальные станки устанавли­вают так, чтобы сторона станка с приводом была обращена к стене или колоннам. Это удобнее для складирования заготовок и со­вершенно исключает возможную поломку привода при транспортировке деталей.

Двигатель-генераторы тяжелых станков устанавливают в зоне обслуживания крана для удобства их транспортировки при уста­новке и ремонтах.

Шкафы с аппаратурой управления уста­навливают возле двигатель-генераторов в межколонном пространстве.

В начале пролета устанавливают разметоч­ные плиты, длина которых должна соответ­ствовать максимальной длине столов станков по обработке плоскостей.

Характер оборудования оказывает суще­ственное влияние на планировку.

По нормам точности металлорежущие станки делятся на следующие классы точности: Н — нормаль­ной, П — повышенной, В — высокой, А — особо высокой и С — особо точные.

Станки классов В, А и С называют прецизионными, и их длительное сохранение возможно при установке в закрытых помещениях с термо­константным режимом.

Станки классов Н и П устанавливают в об­щих помещениях. Для защиты воздуха от за­грязнений абразивной и металлической пылью станки, работающие абразивным инструмен­том (всухую) или обрабатывающие пылящие материалы (например, чугун), должны быть оборудованы отсасывающими устройствами.

Станки, обрабатывающие детали из чугуна, желательно установить отдельно от других станков.

Планировка поточных линий имеет свои особенности. Кроме тщательного расчета обо­рудования и расстановки его по потоку необ­ходимо произвести расчет заделов и предусмо­треть необходимые для этого места в начале и в конце линии, а при отсутствии синхрони­зации операций заделы предусматривают и у отдельных станков.

На рис. 14 показана схема движения дета­лей на поточной линии. Все детали на линии движутся в одном направлении, хотя в от­дельных случаях детали и не проходят через все станки. Необходимо избегать включать в поточную линию детали с возвратным дви­жением. В этом случае нарушается работа всей линии и усложняется процесс передачи деталей от станка к станку.



На рис. 15 показаны наиболее распростра­ненные варианты планировок станков в по­точных линиях.

В первом варианте а станки расположены в порядке последовательности операций, пе­редача деталей осуществляется при помощи рольганга или конвейера. Для тяжелых де­талей каждый станок обслуживается поворот­ным краном или тельфером, подвешенным на монорельсе.

Во втором варианте б станки расположены в порядке последовательности операций. Оба ряда работают самостоятельно, на каждом из них обрабатываются разные детали. Станки обслуживаются двойным рольгангом, а иногда и тройным. Средний рольганг служит для передачи деталей в обход какой-либо опера­ции. Такую планировку принимают и тогда, когда для каждой операции требуются не один, а два станка. В этом случае будут две параллельные линии для обработки одинако­вой детали.

Третий вариант в принимают при значи­тельной длине поточной линии. Станки уста­навливают в два ряда, а детали переходят из одного ряда в другой, и таким образом сокращается длина линии.

В указанных схемах при наличии двух рядов станков и рольганга посередине много­станочное обслуживание станков может быть предусмотрено только вдоль одного ряда станков с одной стороны.

Расчет заделов на поточных линиях в усло­виях разработки технического проекта дает возможность определить размеры складских площадей, емкость транспортных средств, число единиц производственной тары и дру­гие данные, необходимые для нормальной работы поточной линии.

Нередко проектанты при разработке тех­нического проекта пренебрегают расчетами заделов и расстояния между станками уста­навливают, руководствуясь только нормами технологического проектирования.

Как уже было сказано выше, расположение станков на участках и линиях меха­нической обработки определяется организационной формой про­изводственного процесса, длиной станочных участков, числом станков, видом межоперационного транспорта, способом удаления стружки и другими факторами.

Относительно прост выбор варианта расположения станков непрерывно- и переменно-поточных линий. Здесь последователь­ность размещения оборудования практически однозначно опреде­ляется последовательностью выполнения операции технологиче­ского процесса. Задача рационального размещения оборудования сводится к выбору варианта размещения станков относительно транспортного средства, числа рядов станков и общей конфигу­рации поточной (автоматической) линии.

Относительно транспортного средства возможны варианты продольного, поперечного, углового и кольцевого размещения станков (рис. 4.9). Фронтальное продольное размещение станков по отношению к транспортному средству или проезду обеспечивает наиболее благоприятные условия для механизации и автомати­зации межоперационного транспортирования и обслуживания ра­бочих мест.

При поперечном расположении условия обслужива­ния станка оператором ухудшаются в связи с его удалением от роликового конвейера или конвейера. Однако при использовании для автоматической загрузки станков манипуляторов или про­мышленных роботов портального типа это противоречие разре­шается, и при этом варианте обеспечивается компактность пла­нировки, т. е. лучшее использование производственной площади. Расположение станков под углом к проезду применяют для рас­точных, продольно-строгальных, продольно-фрезерных станков, прутковых автоматов, револьверных и других станков, длина которых значительно превышает их ширину. Прутковые автоматы при этом размещают обычно загрузочным устройством к проезду для облегчения установки прутков.

Кольцевое размещение станков благоприятно для многоста­ночного обслуживания, но создает трудности для использования межоперационного транспорта и инженерных коммуникаций.

Выбор того или иного варианта определяется также способом удаления стружки от станков. При использовании автоматизиро­ванных систем уборки стружки необходимо учитывать взаимное расположение станочных и цеховых стружкоуборочных конвейеров.

В зависимости от длины технологического потока и длины станочного участка применяют однорядное или многорядное размещение станков. При этом для обеспечения прямоточности зону заготовок (начало линий) располагают со стороны одного проезда, а конец линий - с противоположной стороны в на­правлении дальнейшего перемещения деталей на сборку. Основные варианты размещения оборудования в непрерывно- и переменно-поточных линиях показаны на рис. 4.10.

Для линии, оборудование которой размещается в пределах длины участка, применяют однорядный вариант размещения (рис. 4.10, а).

В приведенном примере на второй операции предусмотрены два станка, поскольку штучное время на этой операции превышает такт выпуска. Короткие линии обработки располагают последова­тельно (рис. 4.10, б). Поточные линии с большим числом станков размещают в два или несколько рядов (рис. 4.10, в, г), но с обя­зательным условием, чтобы начало линий располагалось со сто­роны зоны заготовок, а конец линии - в противоположной стороны.

Для обеспечения лучшего использования отдельных станков возможно параллельное размещение линии с использованием об­щего для двух линий оборудования (рис. 4.10, д), однако в этом случае перед «общим» оборудованием необходимо предусматри­вать необходимые заделы для компенсации несинхронности ра­боты двух линий. На схеме «общее» оборудование двух линий заштриховано. Значительно сложнее выбрать оптимальный вариант размещения станков для подетально-специализированных участков серийного производства. На этих линиях можно одно­временно изготовлять партии разных деталей, поэтому вариант размещения влияет на транспортные расходы, себестоимость продукции и капитальные вложения, на непрерывность и ритмич­ность производства.

Возможны три различных варианта расположения станков на предметно-замкнутых (подетально-специализированных) участках:


  • точечный, при котором отсутствуют межоперационные связи между станками;

  • рядный, при котором оборудование размещено в линейной последовательности, соответствующей ходу технологи­ческого процесса характерной детали;

  • гнездовой, при котором станки размещают группами в зависимости от межоперационных связей между ними.

Точечный вариант расположения станков возможен при пол­ном изготовлении деталей на одном станке. Его применяют в тя­желом машиностроении при изготовлении крупных деталей, в легком и среднем машиностроении при использовании много­целевых станков, я также на автоматных участках изготовления несложных деталей.

Рядный и гнездовой варианты расположения станков харак­терны для групповых поточных линий, где в зависимости от степени синхронизации работа может осуществляться, как на переменно-поточной линии о определенным тактом, или линия может быть несинхронной - прямоточной.

Возможны также комбинации указанных вариантов располо­жения станков внутри одного участка.

При выборе того или иного варианта в качестве основного параметра, влияющего в наибольшей степени на эффективность работы участка и линии, обычно используют грузооборот участка , характеризуемый грузопотоком между рабочими местами и :



, где

— программа k-й детали;

— ее масса;

р — число детале-маршрутов между и -м рабочими местами.

При точечном варианте расположения оборудования, когда пе­ремещение деталей осуществляют со склада к рабочему месту и обратно, рабочие места с наибольшей интенсивностью грузопотока размещают ближе к складу, и наоборот.

Чертеж планировки оборудования служит заданием на разработку не только архитектурно-строительной части проекта, монтажного плана оборудования, или заданием на проектирование групповых или индивидуальных фундаментов под оборудование. Технологическая планировка оборудования является также исходным документом для выполнения специальных частей проекта (венти­ляции, водоснабжения, канализации, отопления, электро­технической...), на её основе разрабатывают дизайн-проект или проект архитектурно-художественного оформления интерьера помещения, изготавливают объемные макеты объекта проектирования, выполняют технико-экономическую и сметную части проекта.

Планировка оборудования, кроме сказанного, является исходным документом для разработки технических заданий на проектирование нестандартизованного оборудования, типовых рабочих мест, основой для применения организационно-технической оснастки. На основании планировки оборудования разрабатывают или уточняют графики и программы реконструкции (технического перевооружения), графики оперативного управления производством в период его организации или реорганизации. Таким образом, планировка является системообразующим документом для комплексного проектирования реконструкции производственного объекта.

Чертеж планировки оборудования служит заданием на разработку не только архитектурно-строительной части проекта, монтажного плана оборудования, или заданием на проектирование групповых или индивидуальных фундаментов под оборудование. Технологическая планировка оборудования является также исходным документом для выполнения специальных частей проекта (венти­ляции, водоснабжения, канализации, отопления, электро­технической...), на её основе разрабатывают дизайн-проект или проект архитектурно-художественного оформления интерьера помещения, изготавливают объемные макеты объекта проектирования, выполняют технико-экономическую и сметную части проекта.

Планировка оборудования, кроме сказанного, является исходным документом для разработки технических заданий на проектирование нестандартизованного оборудования, типовых рабочих мест, основой для применения организационно-технической оснастки. На основании планировки оборудования разрабатывают или уточняют графики и программы реконструкции (технического перевооружения), графики оперативного управления производством в период его организации или реорганизации. Таким образом, планировка является системообразующим документом для комплексного проектирования реконструкции производственного объекта.

Выше уже было отмечено, что на чертежах технологических планировок в первую очередь необходимо изобразить габариты обору­дования и рабочие места у этого оборудования. Такой работе чаще всего предшествует темплетное макетирование (рис. 5.1).



Основные способы макетирования предусматривают:

  • изготовление объёмных макетов оборудования;

  • получение плоских ортогональных проекций оборудования, выполненного в соответствующем масштабе, – это так называемый темплетный метод;

  • применение САПР технологических планировок оборудования.

При использовании темплетного метода можно воспользоваться как стандартными, так и инверсными темплетами (рис. 5.1). Инверсные темплеты отличаются от стандартных, т.е. масштабных двухразмерных изображений оборудования или крупных изделий на плоскости, тем, что учитывают габариты рабочего места у станка и половину норматива расстояния до смежного оборудования.

Т
аким образом, инверсные темплеты имеют в центре отверстие, которое соответствует форме и габаритам оборудования. Сборка макетов планировок из инверсных темплетов, выполненных обычно из неметаллических материалов, не только производительнее традиционных способов макетирования, но и позволяет существенно сократить потери производственных площадей.

Объясняет такую существенную экономию производственной пло­щади то обстоятельство, что сборка инверсных темплетов при маке­тировании технологических планировок наглядно демонстрирует по­тери площадей, которые хорошо видны в промежутках между темп­ле­­тами. Стандартные темплеты не позволяют выполнять такие визуаль­ные оценки. Кроме того, при сборке стандартных темплетов необхо­димо постоянно вымерять нормативы расстояний между оборудовани­ем, что не совсем удобно и требует больших трудозатрат на макетиро­вание. Применение инверсных темплетов, таким образом, позволяет со­кратить потери производственной площади в некоторых случаях до 20%.

Вполне понятно, что высвобожденные таким образом без нарушения норм расстояний между оборудованием площади, могут быть использованы не только для установки дополнительного оборудования и наращивания тем самым производственной мощности, но и для других целей.

Изготовление темплетов и разработка в дальнейшем чертежей технологических планировок оборудования в машиностроении осуществляется с учетом следующих технических требований и норм расположения технологического и подъемно-транспортного оборудования.

Нормы, т.е. предельные расстояния между технологическим оборудованием, станками и элементами зданий, ширины проходов и проездов и другие ограничения относительного распо­ложения объектов на макетах оборудования и чертежах технологических планировок регламентируют правила техники безопасности и промышленной санитарии.

Названные нормы расстояний зависят от габаритов оборудования. Их задают от крайних положений подвижных частей оборудования, например от крайних точек перемещающихся столов фрезерных станков, от постоянных ограждений или барьеров робототехнических комплексов либо от других крайних выступающих частей, в том числе фундаментов оборудования.

В нормы расположения входят места для размещения организационно-технической оснастки, зоны для складирования заготовок у оборудования. Загрузочные и разгрузочные площадки в начале и конце поточных линий, равно как и складочные площадки для крупногабаритных деталей, предусматривают отдельно. Во всех случаях ширина рабочей зоны у станка составляет 800 мм. Рабочее место изображают окружностью диаметром 500 мм в соответ­ствующем масштабе.

Нормы расстояний между технологическим оборудованием можно определить из схем относительного расположения оборудования при макетировании или разработке чертежей технологических планировок (см. рис 4.17 и табл. 4.9). Подобным же образом нормируют расстояния в проектах литейных, сборочных, гальванических и других цехов предприятий. Конкретные данные в этих случаях можно получить по утвержденным нормам технологического проектирования таких производств.

В качестве общих замечаний по использованию названных нормативов следует отметить, что при разных размерах двух рядом стоящих станков расстояния между ними принимают по большему значению норматива. В случае обслуживания станков мостовыми или другими подвесными кранами расстояния от стен и колонн до станков принимают с учетом возможностей обслуживания технологического оборудования при крайнем положении крюка крана.



скачать файл



Смотрите также:
Лекция 15. Тема: Выбор варианта расположения оборудования на участках механической обработки
141.2kb.
Моу дворянская сош 2008-2009 уч г
43.37kb.
Лабораторная работа №1 Тема: «Статистические методы обработки экспертной информации численные оценки»
35.77kb.
I. Общие положения Аппаратчик обработки зерна 3-го разряда непосредственно подчинен
39.37kb.
Решение следующих задач : выбор способа бурения
158.82kb.
Лекция Тема: Становление абсолютизма в России. Абсолютизм и Просвещение в Европе и России., реформы Петра I
160.57kb.
Лекция тема 1 Предмет социологии и ее место в системе общественных наук обсуждена и одобрена
442.23kb.
Условия гарантийного обслуживания
53.14kb.
На техническое обслуживание и ремонт принтеров, копиров, факсов, сканеров
70.05kb.
Урок тема «смертные боги» Форма урока: урок-лекция. Жанр урока: урок-презентация. Цель
55.8kb.
Расчётно-графическая работа №1
83.55kb.
Механика материальных точек
216.51kb.