СОДЕРЖАНИЕ
Исходные данные для проектирования
1 Обоснование типа производства и его краткая характеристика
2 Определение количества станкочасов на годовую программу выпуска
3 Определение необходимого количества станочного оборудования
4 Определение основного технологического маршрута обработки деталей на специализированных участках
5 Расчет нормочасов сборки изделий на годовую программу выпуска
6 Определение общей численности рабочего состава цеха
6.1 Определение количества основных производственных рабочих
6.2 Определение численности вспомогательных рабочих
6.3 Определение численности работников ИТР
6.4 Определение численности счетно-конторского персонала
6.5 Определение численности младшего обслуживающего персонала
7 Определение общей площади сборочного участка
8 Определение площадей основных и вспомогательных площадей цеха
8.1 Площадь заточного отделения
8.2 Площадь отделения ремонта инструмента и оснастки
8.3 Площадь инструментально - раздаточной кладовой
8.4 Площадь ремонтного отделения
8.5 Площадь отделения энергетики
8.6 Площадь складских отделений цеха
8.7 Площадь отделения смазочно-охлаждающей жидкости
8.8 Площадь склада масел
8.9 Площадь отделения сбора и переработки стружки
8.10 Площадь межоперационных складов
8.11 Площадь контрольного отделения
8.12 Площадь под магистральные проезды
9 Составление ведомостей площадей цеха
10 Выбор грузоподъемного оборудования
Список использованной литературы

Исходные данные для проектирования
- Тип станка - консольно-фрезерный
- Количество типоразмеров – 7 шт
- Модель станка представителя – 6М11
- Годовая программа выпуска – 60 шт.
- Станкоемкость одного изделия – 2900ч
- Масса изделия – 2,1 т. (средний)

1. Обоснование типа производства и его краткая характеристика
В зависимости от годовой программы выпуска (60 шт) и массы станка представителя (2,1 т) можно сделать вывод, что данное производство является среднесерийным [1, с 56].
Серийным называется такое производство, при котором изготовление изделий производится партиями или сериями, состоящими из одноименных, однотипных по конструкции и одинаковых по размерам изделий.
Понятие партия относится к количеству деталей, а понятие серия – к количеству машин, запускаемых в производство одновременно.
В серийном производстве, в зависимости от количества изделий в серии, их характера и трудоемкости их изготовления, частоты повторяемости серий в течении года различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное.
Серийное производство занимает промежуточное положение между единичным и массовым производством. К его характерным отличиям можно отнести следующее:
Станки: универсальные, специализированные, специальные, автоматизированные и агрегатные.
Станочное оборудование должно быть специализировано в такой мере, чтобы был возможен переход от одной серии машин к другой.
Станочные приспособления: универсальные и сборные, для точной установки заготовок без выверки.
Контрольно-измерительные средства: калибры и контрольно-измерительные приспособления.
Режущий инструмент: специальный и специализированный, сборный режущий инструмент со сменными режущими пластинами.
Технологический процесс: преимущественно дифференцирован.
Квалификация рабочих: средняя.
Серийное производство является наиболее распространенным видом производства в машиностроении. Одними из такого вида производства являются: производство подшипников, прокатного и шахтного оборудования, станкостроение и др.

2. Определение количества станкочасов на годовую программу выпуска
,
где =2900ч – станкоемкость одного изделия
N=60 – годовая программа выпуска


3. Определение необходимого количества станочного оборудования
,
где  = 4015ч – годовой фонд времени при двухсменном режиме работы.

Принимаем  шт.
Общий состав оборудования по [1, табл. 12а, с.147] приведен в таблице 3.1
Таблица 3.1 – Общий состав оборудования
Примечание: В данной таблице 3.1 скорректировано количество %-тов принимаемых станков от их общего числа по сравнению с оригиналом [1, табл. 12а, с.147].
Увеличим процент токарно-винторезных и зубообрабатывающих станков с ЧПУ, т.к. в выполняемой самостоятельной работе рассматриваемый консольно-фрезерный станок, без учета корпусных деталей, преимущественно состоит из деталей тел вращения и зубчатых колес, которые наиболее трудоемкие и отвечают за точность самого станка. А следовательно применение большего количества станков с ЧПУ на выполнение этих деталей, даст большую производительность изготовления и точность изготовляемой продукции, что характерно повысит ее качество и сроки окупаемости проекта. По этому применение большего количества станков с ЧПУ можно считать рентабельным, но для более точной оценки необходимо произвести более подробный экономический анализ на сроки окупаемости и себестоимость продукции. А также необходимо взять во внимание технологический процесс сборки единицы оборудования, т.к. возможно большая производительность на выполнение выше упомянутых деталей не имеет необходимости из-за отсутствия спешки в подаче данных деталей на сборку.
Уменьшим процент фрезерных и шлифовальных станков, т.к. более точная и трудоемкая работа на выполнение зубчатых колес возможна на зубообрабатывающем станке с ЧПУ, а также стоимость выполняемой работы станочником на этом станке меньше, чем на шлифовальном (в зависимости от уровня квалификации рабочего).
Количество прочих станков принимаем равным 0, т.к. в серийном производстве загруженность оборудования в среднем не привышает 80% и следовательно в приобретении дополнительного оборудования нет необходимости, а в случае ремонта или поломки можно задействовать недозагруженное оборудование.
Необходимые данные, для определения производственной площади цеха приведены в таблицах 3.2 и 3.3 соответственно.
Таблица 3.2 – Данные по участку обработки тел вращения и мелких корпусных деталей (участок №1)

Модель станка	Кол-во	Краткая тех. характеристика	Удельная площадь, м2	Всего м2
1	2	3	4	5
16Б05	2	dmax= 250 Lmax= 500 мощность N= 1,5 кВт масса, кг = 715	12	24
16К20	2	dmax= 400 Lmax= 1000 мощность N= 11 кВт масса, кг = 2835	25	50
16К20Ф3	3	dmax= 400 Lmax= 1000 мощность N= 10 масса, кг = 4000	25	75
1512	1	dmax= 1250 Lmax=1000 мощность N= 30 масса, кг = 16500	25	25
1Д316	1	dmax прутка= 18 Lmax подачи прутка= 50 мощность N= 1,7 масса, кг = 1028	12	12
1А425	1	dmax прутка= 65 Lmax подачи прутка= 175 мощность N= 7,5 масса, кг = 4850	25	25
1М10А	1	dmax прутка= 10 Lmax подачи за цикл = 100 мощность N= 2,2 масса, кг = 840	12	12
11Т16В	1	dmax прутка= 16 Lmax подачи за цикл = 140 мощность N= 3 масса, кг = 1200	25	25
7Б56	1	Тяговая сила кН = 200 Ход салазок = 1600 Размер опорной плиты = 450х450 d в планшайбе = 160 мощность N= 30 масса, кг = 7450	60	60
5140	1	dmax= 500 Нmax венца= 100 модуль = 8 мощность N= 4 масса, кг = 4400	25	25
53А20	1	dmax= 200 Нmax венца= 180 модуль = 6 мощность N= 7.5 масса, кг = 6800	25	25
5С277	1	dmax= 500 Нmax венца= 80 модуль = 12 мощность N= 5,5 масса, кг = 15000	25	25
6Р13	1	размеры стола – 400х1600 мощность N= 11 масса, кг = 4200	25	25
5А872	1	dmax= 800 Нmax венца= 125 модуль = 12 мощность N= 4 масса, кг = 12500	25	25
5853	1	dmax= 800 Нmax венца= 280 модуль = 12 мощность N= 075х2 масса, кг = 7500	25	25
3М153	1	dmax= 140 Lmax= 500 мощность N= 7,5 масса, кг = 4000	25	25
3У12Ф2	1	dmax= 200 Lmax= 500 мощность N= 5,5 масса, кг = 4200	25	50
Итого	=SUM(ABOVE) 21			=SUM(ABOVE) 508

Таблица 3.3 – Данные по участку обработки крупных и средних корпусных деталей (участок №2)

Модель станка	Кол-во	Краткая тех. характеристика	Удельная площадь, м2	Всего м2
1	2	3	4	5
2421	1	рабочая зона – 250х450 мощность N= 1 масса, кг = 1985	12	12
2М615	1	рабочая зона – 900х1000 мощность N= 4,5 масса, кг = 8500	25	25
ИР320МФ4	1	рабочая зона – 320х320 емкость магазина - 36 мощность N= 7,5 масса, кг = 8000	25	25
ИР800МФ4	1	рабочая зона – 800х800 емкость магазина - 30 мощность N= 14 масса, кг = 12500	70	70
2Н125	2	dmax сверления= 25 рабочая зона – 400х450 мощность N= 2,2 масса, кг = 880	12	24
2М57	2	dmax сверления= 75 мощность N= 7,5 масса, кг = 10500	25	50
21104Н7Ф4	2	dmax сверления= 25 рабочая зона – 400х630 мощность N= 5,5 масса, кг = 8500	25	50
Агрегатный	1	Набор отдельных комплектующих станка под конкретные размеры детали	25	25
7110	1	размеры стола – 900х1000 мощность N= 75 масса, кг = 27500	70	70
6Р11	1	размеры стола – 250х1000 мощность N= 5,5 масса, кг = 2360	12	12
6Р82Ш	1	размеры стола – 320х1250 мощность N= 7,5 масса, кг = 3300	25	25
6Р13	1	размеры стола – 400х1600 мощность N= 11 масса, кг = 4200	25	25
6550Ф3	2	размеры стола – 500х1000 мощность N= 8 масса, кг = 10490	50	100
6305Ф4	2	размеры стола – 500х1250 мощность N= 7,8 масса, кг = 14000	50	100
3Е710	1	размеры стола – 400х125 размеры круга – 200х32х76 мощность N= 4 масса, кг = 2300	25	25
3Д725	1	размеры стола – 2000х630 размеры круга – 500х305х100 мощность N= 30 масса, кг = 15500	40	40
3К228	1	dmax заготовки= 560 dmax отверстия= 200 мощность N= 5,5 масса, кг = 6900	25	25
3Е721Ф3-1	1	размеры стола – 630х320 размеры круга – 400х63х127 мощность N= 7,5 масса, кг = 6360	25	25
Итого	23			=SUM(ABOVE)  =SUM(ABOVE) 728

Исходя из данных таблиц 3.2 и 3.3, общая производственная площадь составит:
.

4. Определение основного технологического маршрута обработки деталей на специализированных участках
На участке обработки тел вращения, использование оборудования наиболее полно отразит маршрут обработки зубчатого колеса.
005 Токарно-винторезная (карусельная, предварительная)
010 Термическая
015 Токарно-винторезная (карусельная, окончательная)
020 Вертикально-сверлильная (радиально-сверлильная)
025 Горизонтально-протяжная
030 Вертикально-фрезерная
035 Комплекс шлифовальных операций
040 Зубообработка
045 Слесарная
050 Термическая
055 Окончательное шлифование диаметров и торцов
060 Зубошлифовальная
065 Контрольная
На участке обработки корпусных деталей, расположение оборудования будет соответствовать типовому технологическому процессу обработки корпуса.
005 Фрезерная
010 Горизонтально-расточная
015 Продольно-строгальная
020 Термическая
025 Горизонтально-расточная с ЧПУ
030 Фрезерная
035 Продольно-строгальная
040 Радиально-сверлильная
045 Плоскошлифовальная
050 Внутришлифовальная
055 Слесарная

5. Расчет нормочасов сборки изделий на годовую программу выпуска
Для среднесерийного производства нормировочное время на общую сборку машины определяется по формуле:



6. Определение общей численности рабочего состава цеха
6.1 Определение количества основных производственных рабочих
Количество станочников определяется по формуле:
,
где =4015ч – действительный годовой фонд работы станка;
=44 шт – принятое количество станков;
=0,8 – средний коэффициент загрузки оборудования для среднесерийного типа производства;
=1860 ч – действительный годовой фонд работы одного рабочего;
=1,4 – коэффициент много станочного обслуживания , для среднесерийного типа производства.
,
принимаем Р=55 чел.
Определение количества сборщиков
Пропускная способность стенда определяется по формуле:

где =4015ч – действительный годовой фонд времени, для оборудованных стендов;
=2 – число рабочих смен в сутки
 - нормировочное время на общую сборку машины, ч

Количество стендов, необходимых для стационарной общей сборки годового количества машин определяется по формуле:
,
где =60 шт. – количество машин по годовой программе выпуска.
,
принимаем Ссб=7 шт.
Количество рабочих–сборщиков для стационарной сборки машин определяется по формуле:
,
где М=60 шт – количество машин, собираемых в год;
,
принимаем Rcб=29 чел.
Определение количества разметчиков и слесарей-межоперационников
Трудоемкость разметочных работ определяется по формуле:


Численность разметчиков для среднесерийного типа производства определяется по формуле:

ч.
принимаем Тразм=4 чел.
Трудоемкость межоперационных слесарных работ определяется по формуле:


Численность слесарей-межоперационников для среднесерийного типа производства определяется по формуле:

ч.
принимаем Тслес.=4 чел.

6.2 Определение численности вспомогательных рабочих
Численность вспомогательных рабочих для среднесерийного типа производства определяется по формуле:

,
принимаем Т=5 чел
6.3 Определение численности работников ИТР
Численность работников ИТР для среднесерийного типа производства определяется по формуле:

,
принимаем ИТР=9 чел.
6.4 Определение численности счетно-конторского персонала
Численность счетно-конторского персонала определяется по формуле:

,
принимаем Рскп=4 чел

6.5 Определение численности младшего обслуживающего персонала
Численность младшего обслуживающего персонала определяется по формуле:

,
принимаем Рмоп=3 чел
Ведомость работающих в цехе по категориям приведена в таблице 6.1
Таблица 6.1 - Ведомость работающих в цехе по категориям

Категории работающих	Количество
Производственные рабочие: Основные: - станочники - сборщики Разметчики Cлесари-межоперационники	55 29 4 4
Всего производственных рабочих	92
Вспомогательные рабочие	5
Всего рабочих	97
ИТР СКП МОП	9 4 3
Всего работающих	113

7. Определение общей площади сборочного участка
Площадь сборочного участка определяется по формуле:
,
где f = 20м² – удельная площадь, соответствующая одному сборщику.

На этой площади размещается 13 сборочных стендов (см. п. 6.1.2.).

8. Определение площадей основных и вспомогательных площадей цеха
8.1 Площадь заточного отделения

где f = 10м² – удельная площадь на один основной станок заточного отделения; N = 39 шт. – количество станков, обслуживаемых заточным отделением.
Определяем количество заточных станков:

Принимаем N_з.о. = 3 шт.

8.2 Площадь отделения ремонта инструмента и оснастки

где f = 24м² – удельная площадь на один основной станок ремонтного отделения при средней величине выпускаемой продукции.
N = 44 шт. – количество основных станков.
Определяем количество станков ремонтного отделения:

Принимаем N_р.и.о = 2 шт.

8.3 Площадь инструментально - раздаточной кладовой
Принимаем, что на данной площади будет располагаться инструментально – раздаточная кладовая и кладовая приспособлений.
Площадь данного отделения определяется по формуле:
,
где f = 1,5 м² – норма площади на единицу основного производственного оборудования в условиях серийного производства.

8.4 Площадь ремонтного отделения

где f = 27м² – удельная площадь на один основной станок ремонтного отделения; N = 44 шт. – количество основных станков.
Определяем количество станков ремонтного отделения:

Принимаем N_з.о. = 2 шт.

8.5 Площадь отделения энергетики
Определяется укрупнено:


Принимаем
8.6 Площадь складских отделений цеха
Склад состоит из склада пруткового материала и склада заготовок.
Площадь склада пруткового материала определяют по формуле:

где А = 5 суток – запас хранения;
 = 37,8 т – масса заготовок, которые обрабатываются на протяжении года.
D = 233 дня – количество рабочих дней в году;
q = 2,5 т/м² – допустимая грузонопряженность площади склада;
К = 0,25 – коэффициент использования площади склада, учитывающий проходы и проезды.

Площадь склада заготовок :

где А = 12 суток – запас хранения;
 = 88,2 т – масса заготовок, которые обрабатываются на протяжении года.D = 233 дня – количество рабочих дней в году;
q = 3 т/м² – допустимая грузонопряженность площади склада;
К = 0,35 – коэффициент использования площади склада, учитывающий проходы и проезды.

Общая площадь складского отделения составит:

Как видно из расчета, данная площадь слишком мала, чтобы обеспечивать потребности цеха, поэтому применяем укрупненный расчет.


Принимаем Sск=13м²
Склад готовых деталей так же определяем укрупнено:


Принимаем Sс.г.д=13м²
8.7 Площадь отделения смазочно-охлаждающей жидкости
Площадь данного отделения определяется укрупнено, в зависимости от количества основного оборудования.
 - при количестве основного оборудования до 60 шт.
8.8 Площадь склада масел

8.9 Площадь отделения сбора и переработки стружки
Площадь данного отделения определяется укрупнено, в зависимости от количества основного оборудования.
 - при количестве основного оборудования до 60 шт.
8.10 Площадь межоперационных складов
Определяется укрупнено и составляет 10% от общей производственной площади:


Принимаем Sм.ск=13м²

8.11 Площадь контрольного отделения
Площадь данного отделения определяется по формуле:

где  = 4 чел – количество контролеров (из расчета, что 1 контролер обслуживает 11 станков);
f = 6 м² - норма площади на одного контролера;
К = 1,7 – коэффициент, учитывающий расположение оборудования, инвентаря.

8.12 Площадь под магистральные проезды
Она принимается в размере 15% от площади всех участков и отделений цеха.

Принимаем

9. Составление ведомостей площадей цеха
Рассчитанные площади участков, отделений и служб сведены в таблицу 9.1.
Таблица 9.1 – Ведомости площадей цеха

№	Наименование участков, отделений и служб цеха	Площадь м2
1	Участок механической обработки тел вращения	508
2	Участок механической обработки корпусных деталей	728
3	Площадь сборочного участка	580
4	Площадь заточного отделения	30
5	Площадь отделения ремонта инструмента и оснастки	48
6	Площадь инструментально - раздаточной кладовой	66
7	Площадь ремонтного отделения	54
8	Площадь отделения энергетики	11
9	Площадь складских отделений цеха	13
10	Склад готовых деталей	13
11	Площадь отделения смазочно-охлаждающей жидкости	40
12	Площадь склада масел	15
13	Площадь межоперационных складов	13
14	Площадь отделения сбора и переработки стружки	75
15	Площадь контрольного отделения	41
	Общая площадь всех отделений цеха	=SUM(ABOVE) 2235
16	Площадь под магистральные проезды	336
Всего		2571

10. Выбор грузоподъемного оборудования
В качестве грузоподъемного оборудования, используемого в цехе, принимаем:
- мостовые электрические краны;
- передаточные тележки;
- передаточные платформы;
- местные подъемники.
Мостовые электрические краны.
Их количество определяется по укрупненному расчету.
По данному расчету, один мостовой кран обслуживает 50м пролета цеха. Исходя из этого, на каждом пролете принимаем по 2 мостовых крана, грузоподъемностью 5 и 10т.
Передаточные тележки.
Они необходимы для транспортировки малогабаритных грузов средней тяжести между операциями вдоль магистрального проезда. Принимаем по 2 тележки грузоподъемностью 2т на каждом пролете цеха, что обеспечит быструю и эффективную передачу полуфабрикатов .
Передаточные платформы
Предназначены для передачи грузов с одного пролета на другой. Принимаем 2 платформы, грузоподъемностью 20т, по обеим сторонам цеха (в начале и в конце).
Местные подъемники
Данными подъемными устройствами оснащен участок сборки. Определяем их количество, из расчета, что один подъемник обслуживает 2 сборочных стенда – 13/2=6,5 шт. Принимаем 7 шт, грузоподъемностью 500 кг.

Список использованной литературы
1. Егоров М.Е. Основы проектирования машиностроительных заводов. - М.: Высш. шк., 1969. - 475 с.
2. Ямпольский Е.С. Проектирование машиностроительных заводов и цехов. - М.: Машиностроение, 1975. - 326 с.
3. Методичні вказівки до самостійної роботи з дисципліни «Механоскладальні дільниці і цехи в машинобудуванні» (для студентів спеціальності 7.090202) / Склад. А.А.Попівненко, С.А.Гончаров. – Стереотип. вид. - Краматорськ: ДДМА, 2004.–12 с.
4. Методичні вказівки до практичних занять з дисципліни «Механоскладальні дільниці і цехи в машинобудуванні» (для студентів спеціальності 7.090202) / Склад. А.А.Попівненко, С.А.Гончаров. – Стереотип. вид. - Краматорськ: ДДМА, 2004. – 28 стор.
5. Когут М. С. Механоскладальні цехи та дільниці у машинобудуванні : Підручник . – Львів: Видавництво Державного університету «Львівська політехніка», 2000. – 352 с.