Б. И. КОГАН
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ
ЦЕХОВ
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Кузбасский государственный технический университет»
Б. И. Коган
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНСТРУМЕ1НАЛЬНЫХ
ЦЕХОВ
Учебное пособие
Допущено учебно-методическим объединением вузов по образо-
ванию в области автоматизированного машиностроения (УМО AM) в
качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений,
обучающихся но направлению подготовки дипломированных специа-
листов «Конструкторско-тсхнологическое обеспечение машинострои-
тельных производств»

Введение
Инструментальный цех (участок) является базовой составляющей
системы инструментообеспсчения технологического оборудования, ис-
пользуемой для производства и ремонта машин, и системы технологи-
ческого обеспечения качества объектов производства и ремонта. Посо-
бие предназначено для освоения студентами методологии разработки
соответствующих объектов при дипломном проектировании.
В состав инструментального цеха входят следующие отделения:
механическое (станочное), слесарно-сборочное, лекальное, для ремонта
пневматического и другого механизированного инструмента, шлифо-
вально-заточное, заготовительное (часто объединяется со складом ма-
териалов), термическое, хромировочное, кузнечное, сварочное, для на-
пайки пластин твердых сплавов, а также склад материалов и заготовок,
склад вспомогательных материалов, склад готовых и исправляемых из-
делий, промежуточный склад, контрольное отделение, инструменталь-
ная раздаточная, измерительная лаборатория, служебные и бытовые
помещения.
Станочное и слесарно-сборочное отделения делятся на специали-
зированные участки, предназначенные для обработки инструмента оп-
ределенного вида, а именно:
- режущего инструмента,
- измерительного инструмента,
- вспомогательного инструмента,
- приспособлений,
- штампов,
- металлических моделей и пресс-форм,
- нормалей,
- пневматического и другого механизированного инструмента.
В зависимости от размеров производства некоторые участки могут
быть объединены или же выделены в самостоятельные цехи (цех
штампов и моделей).
Кузнечные отделения организуют при крупных инструментальных
цехах; инструментальные и ремонтно-механические цехи часто имеют
одну общую кузницу. Иногда кузнечные работы по инструменту произ-
водятся в основном кузнечном цехе завода, для чего в нем устанавлива-
ется необходимое оборудование. Расположение кузницы в здании инст-
рументального цеха смежно со станочным отделением нежелательно,
з

так как работа кузнечных молотов вредно отражается на точности об-
работки на металлорежущих станках.
Термическое отделение специально для обработки инструмента
следует создавать при инструментальном цехе. Это объясняется особым
характером термической обработки инструмента, тесной связью техно-
логических процессов механической и термической обработки, тем, что
инструментальный цех должен выпускать полностью готовую продук-
цию.
1. Классификация инструмента и методы проектирования
инструментальных цехов
Ввиду разнохарактерности инструмента методы определения
производственной программы для отдельных видов инструмента мо-
гут быть различны. В связи с этим для целей проектирования необхо-
димо весь инструмент классифицировать следующим образом: режу-
щий, измерительный, вспомогательный (крепежно-зажимной), при-
способления, штампы, слесарный инструмент, металлические модели,
кокили, подмодельныс плиты и пресс-формы, инструмент для котель-
ных работ, инструмент для специальных работ.
Кроме того, инструмент делится на нормальный и специальный.
Нормальным называется инструмент, выпускаемый специализирован-
ными инструментальными заводами для обеспечения заводов-
потребителей. Под специальным подразумевается инструмент, изготов-
ляемый самими заводами-потребителями для своих нужд. Однако нор-
мальные резцы, как правило, все машиностроительные заводы изготов-
ляют своими средствами.
К группе нормального режущего инструмента относятся, напри-
мер, метчики, плашки, зенкеры, развертки, сверла, фрезы, протяжки
разных типов и размеров. В группу специального режущего инструмен-
та входит весь инструмент, не изготовляемый инструментальными за-
водами.
К группе нормального измерительного инструмента относятся ка-
либры (скобы, пробки гладкие и резьбовые, конусные кольца и проб-
ки), микрометры, глубиномеры, угломеры, штангенциркули, плоско-
параллельные концевые меры, линейки и т. п. К специальному измери-
тельному инструменту относятся шаблоны и все другие, не входящие в
группу нормального инструмента.
4

Проектирование инструментальных цехов может производиться
следующими методами:
- по «точной» программе (детальное проектирование);
- по «приведенной» программе;
- по технико-экономическим показателям (укрупненное проекти-
рование).
При этом проектирование может вестись разными методами для
отдельных видов инструмента одного инструментального цеха.
1.1. Проектирование инструментальных цехов
по «точной» программе
Проектирование по «точной» программе (детальное проектирова-
ние), предусматривающее разработку технологических процессов на
все виды и типы изготовляемых изделий, ведется для крупных инстру-
ментальных цехов при сравнительно ограниченной номенклатуре вы-
пускаемых инструментов, когда номенклатура и количество инстру-
мента, подлежащего изготовлению в течение года, точно известны.
Годовая программа на изготовление каждого вида инструмента
устанавливается заданием в соответствии с годовой потребностью; при
этом учитывается, как было указано выше, что инструментальный цех
изготовляет в основном только специальный инструмент, а нормальный
- в ограниченном количестве и производит восстановление и ремонт
всего инструмента.
Установив на основании разработанного технологического про-
цесса основного производства завода годовую потребность инструмен-
та по каждому виду и размеру, а также, какой инструмент и в каком ко-
личестве будет приобретаться со стороны, разрабатывают при наличии
рабочих чертежей технологический процесс изготовления инструмента
каждого вида. Для этого составляются технологические карты механи-
ческой обработки и слесарно-сборочных работ (с нормированием вре-
мени) по тем же формам, какие применяются в механических цехах. На
основании подсчитанного потребного времени на изготовление каждо-
го вида инструмента по годовой программе определяют теми же спосо-
бами и по тем же формулам (для серийного производства), что и для
механических и слесарных работ, количество станков и рабочих, необ-
ходимое для выполнения установленной производственной программы.
5

При этих расчетах следует учитывать изготовление инструмента,
требующегося не только для механических, но и для других цехов заво-
да (деревообрабатывающего, ремонтно-механического, котельного, са-
мого инструментального и др.), а также восстановление и ремонт всего
инструмента. При отсутствии отдельной программы для этих работ
время, затрачиваемое на них, принимается в процентном отношении к
времени на изготовление годовой потребности нового инструмента для
механического цеха (для режущего инструмента - примерно 10 %, для
измерительного - 30 %). На изготовление инструмента для самого ин-
струментального цеха принимают примерно для режущего инструмен-
та - 15 %, для измерительного - 10 %, для приспособлений - 10 %.
Годовая потребность в режущем инструменте механического це-
ха, главного потребителя этого инструмента, определяется по основному
(технологическому) времени, необходимому для механической обработ-
ки деталей, по основной годовой производственной программе цеха, а
также по продолжительности службы инструмента.
Годовая потребность Jp в режущем инструменте по каждому виду
и размеру (в штуках) выразится формулой:
Jp = T0.c/Tfl, (1)
где Тос - суммарное основное (технологическое) время обработки дан-
ным инструментом всех деталей по годовой программе, ч;
Тд - действительное время службы инструмента данного вида и
размера (с учетом всех возможных переточек его), ч.
Основное (технологическое) время берется из технологических
карт обработки деталей в механическом цехе. Основное время Т0 (мин),
затрачиваемое на одну деталь, умножается на количество D деталей по
годовой программе, подлежащих обработке с применением инструмента
данного вида и размера. Таким образом (с введением множителя 1/60),
получается суммарное основное время Т0.с на обработку данным инст-
рументом всех деталей по годовой программе в часах:
To.c = ITo-D/60. (2)
Продолжительность службы инструмента определяется в следую-
щем порядке. Делением длины рабочей части инструмента L (мм) на
величину допускаемого стачивания рабочей части инструмента за одну
заточку / (мм) получают возможное количество заточек инструмента до
полного использования его рабочей части n = L / /. Далее, умножая вре-
мя допускаемой работы инструмента без переточки tc (т.е. величину
принятой стойкости) на количество заточек инструмента до полного ис-
6

пользования его рабочей части и, прибавляя к этому произведению время
работы до первой заточки, получают расчетное время службы инструмен-
та Тр:
Tp = tcn + tc=(n + l)tc = (L//+l)tc,4. (3)
При определении действительного времени службы инструмента
Тд учитывают соответствующим коэффициентом убыль его из-за поло-
мок:
ТД = ТДЛ = (Ь//+1)^,4. (4)
Суммарное основное время на обработку детали в механическом
цехе по каждому типу станков можно определить приближенно, не
прибегая к выборке из технологических карт, по следующей формуле:
Т0.с = *У Лз чоч, (5)
где Тд - годовой действительный (расчетный) фонд времени одного
станка, ч;
г|з - средний коэффициент загрузки станков механического цеха;
% - средний коэффициент использования по основному времени
каждого данного типа станков механического цеха.
В этом случае действительное время службы каждого инструмента
(Тд) можно принять по практическим нормативным данным.
Годовую потребность отдельных видов измерительного инстру-
мента наиболее точно можно определить на основе его износостойко-
сти. Этот способ исчисления годовой потребности заключается в том,
что подсчет производится исходя из количества деталей, которые мож-
но измерить до средневероятного износа инструмента-измерителя.
Износостойкость измерительного инструмента зависит от сле-
дующих факторов:
- материала инструмента и частоты обработки его рабочих по-
верхностей;
- материала изделия и чистоты его обработки;
- типа инструмента;
- средневероятного износа инструмента;
- условий проверки изделия (в одном или нескольких местах, по
одному или двум взаимно перпендикулярным диаметрам и т. п.);
- повреждений инструмента.
В массовом производстве износостойкость разных инструментов-
измерителей определяется количеством фактически обмеряемых дета-
лей при износе данного измерителя на 1 мкм. Для предельных калибров
7

различных квалитетов точности и размеров средневероятный износ ус-
тановлен государственными стандартами (ГОСТ).
Таким образом, зная количество фактически измеряемых деталей
при износе инструмента-измерителя на 1 мк (h) и средневероятный его
износ (б), можно определить годовую потребность данного вида и раз-
мера инструмента (1м):
JM = D /(h • б), шт., (6)
где D - количество деталей, подлежащих обмеру данным инструментом
в год.
Эта формула определяет количество потребного инструмента на
рабочем месте без учета его ремонта и случайной убыли. Производи-
мый ремонт увеличит срок службы и, значит, уменьшит годовую по-
требность в инструменте. Учитывая эти два фактора, можно выразить
действительную годовую потребность инструмента-измерителя данно-
го типа (JmjO следующей формулой:
Jm-д - D • ky / (h • 8 • кР), шт., (7)
где кр - коэффициент, учитывающий количество ремонтов, который
можно принять равным 1,5-2;
ку - коэффициент, учитывающий случайную убыль инструмента,
который можно принять равным 1,05-1,10.
Количество измерительного инструмента для всей производствен-
ной программы на основе износостойкости определяют в следующем
порядке:
1. Разрабатывают ведомость комплекта контрольно-измерительно-
го инструмента, в которой указывается количество рабочих, приемных
и контрольных измерителей, входящих в один комплект для данной де-
тали.
Комплектом измерительного инструмента для данной детали счи-
тают количество измерителей, необходимое для проверки определенно-
го количества деталей, принимается то количество деталей, которое
подлежит фактической проверке при выборочной системе контроля.
Количество измерителей, входящих в один комплект, зависит от
вида производства (мелкосерийное, крупносерийное, массовое), изно-
состойкости измерителя и количества' деталей, проверяемых одним
комплектом, которое принимается условно. Для массового производст-
ва количество деталей, проверяемых одним комплектом измерителей,
принимается равным 100000 шт.
8

2. Далее определяется необходимое для всего производства коли-
чество комплектов измерительного инструмента, для этого пользуются
формулами, приведенными в табл. 1 для массового производства.
При серийном производстве количество комплектов измеритель-
ного инструмента для рабочих обычно определяется по числу рабочих
мест, для цеховых контролеров, контролеров ОТК и приемщиков заказ-
чика - примерно в 2 раза меньше подсчитываемого по данным табл. 1.
Таблица 1
Определение количества комплектов измерительного инструмента
Назначение измерительного
инструмента
Для рабочих (для измерения
деталей обработки)
Для цеховых контролеров
Для контролеров ОТК
Для приемщиков и заказчиков
Формулы для определения
комплектов измерительного
инструмента
К. = аА m
100000
К2 = 0,5К, (9)
Кз-0,5К, (9')
10 = 0,1 К, (10)
Применение
Для всех квалитетов точности
При сплошной (100 %) про-
верке всех изделии и при ис-
пользовании
Тоже
При выборочной проверке из-
делий и при использовании
30%
Обозначения, принятые в формулах (табл. 1):
Kj - количество комплектов измерителей для рабочих;
К2- количество комплектов измерителей для цеховых контролеров;
Кз - количество комплектов измерителей для контролеров ОТК;
KU - количество комплектов измерителей для приемщиков заказчи-
ка;
а - коэффициент, учитывающий брак деталей в производстве, он
принимается в зависимости от производства равным примерно
1,01-1,02;
А - число фактически проверяемых деталей, при стопроцентной
проверке деталей А равно числу деталей по производственному зада-
нию;
100000 - условно принятое количество деталей, фактически годо-
вую потребность во вспомогательном (крепежно-зажимном) инстру-
менте и приспособлениях по номенклатуре и количеству можно уста-
9

новить по разработанному технологическому процессу механической
обработки деталей, предусмотренных годовой производственной про-
граммой механического цеха.
Потребность в штампах и производственную программу их изго-
товления с указанием наименования и назначения, количества и веса
каждого штампа можно определить на основании разработанных тех-
нологических процессов ковочно-штамповочных работ, для которых
требуются штампы.
Потребность в металлических моделях, нодмодельных плитах,
пресс-формах и кокилях по количеству и номенклатуре может быть уста-
новлена по данным технологического процесса литейного производства,
для которого они требуются.
1.2. Проектирование инструментальных цехов
по «приведенной» программе
Детальная разработка технологических процессов изготовления
инструмента всех типов и размеров является длительной и трудоемкой
работой. Поэтому при разнообразной и обширной номенклатуре изделий,
изготовляемых инструментальным цехом крупных и средних размеров,
проектирование целесообразно вести по приведенной программе.
В этом случае инструменты каждого вида, предусмотренные про-
изводственной программой, разбиваются на группы, объединяющие
инструмент, схожий по конструкции, размерам и характеру обработ-
ки. В каждой такой группе выбирают два размера инструмента - наи-
меньший и наибольший, или три размера - наименьший, средний и
наибольший, которые будут являться представителями данной груп-
пы. Для этих представителей групп разрабатывают технологические
процессы с составлением технологических карт и нормированием
времени по операциям, результаты которых распространяют на весь
остальной инструмент данной группы. Так как технологические про-
цессы разрабатываются на наименьший и наибольший, а иногда и на
средний размеры, то в нормах времени на обработку инструмента
промежуточных размеров, определяемых методом сравнения, не бу-
дет существенных неточностей, так как величины этого времени на-
ходятся в указанных границах. При разработке технологических
процессов для этих представителей группы можно построить по
этим данным графики времени обработки в зависимости от разме-
ю

ров. Время обработки для промежуточных размеров быстро и с дос-
таточной точностью определяется по графикам.
Установив таким образом по отдельным видам обработки затраты
времени на изготовление всего заданного количества инструмента, под-
считывают потребное количество станков каждого типа и количество
рабочих, необходимое для выполнения годовой производственной про-
граммы цеха. Подсчет производится тем же способом, что и для меха-
нических и сборочных цехов серийного производства.
1.3. Проектирование инструментальных цехов
по технико-экономическим показателям
Инструментальные цехи машиностроительных заводов обычно
имеют обширную и разнообразную номенклатуру изготовляемых изде-
лий и, кроме того, выполняют различные работы по ремонту, восста-
новлению разнохарактерных инструментов, поэтому проектирование
инструментальных цехов в последние годы благодаря большому накоп-
ленному опыту и имеющимся руководящим материалам, часто ведется
по технико-экономическим показателям. При этом методе проектирова-
ния можно производить расчеты по следующим технико-экономическим
показателям:
- годовая потребность в инструменте, выраженная в килограммах
(или штуках), на один станок обслуживаемых цехов (режущем, измери-
тельном, вспомогательном) и приспособлениях;
- годовая потребность в инструменте, выраженная в килограммах на
1 т выпуска заготовительных цехов (это относится к штампам, пресс-
формам, кокилям, котельному инструменту, инструменту для цехов ме-
таллических конструкций);
- трудоемкость изготовления, ремонта и восстановления инстру-
мента, т. е. затрата времени на 1 т инструмента;
- отношение количества станков инструментального цеха к коли-
честву станков (единиц оборудования) обслуживаемых цехов (относит-
ся к инструменту режущему, измерительному, вспомогательному и при-
способлениям);
- количества основных станков цехов (отделений) кузнечных (го-
рячих) штампов или штампов для холодной листовой штамповки на
единицу ведущего оборудования кузнечного цеха (ковочные и штампо-
вочные молоты и прессы, ковочные машины, ковочные вальцы и т. п.);
и

- отношение количества основных станков отделений пресс-форм,
металлических моделей, кокилей и опок к весу продукции, выпускае-
мой литейным цехом, например количество основных станков указан-
ных отделений на 1000 т чугунного литья или на 100 т цветного.
Пользуясь показателем, выражающим годовую потребность в том
или другом инструменте и приспособлениях на один станок обслужи-
ваемых цехов, можно определить годовую потребность, выраженную
весом данного вида инструмента (режущего, измерительного, вспомога-
тельного) и приспособлений для всех станков. Общий вес данного вида
инструмента, потребного на год, можно выразить формулой:
Q = S-qK/1000,T, (11)
где Q - общий вес инструментов данного вида (режущего, измеритель-
ного, вспомогательного), приспособлений в зависимости от того, для ка-
кого инструмента, потребного на год, подсчитываете вес (в т);
qK - годовая потребность в инструменте данного вида (соответст-
венно тому, для которого подсчитывается общий вес) в килограммах на
один станок обслуживаемых цехов (показатель);
S - количество станков, обслуживаемых цехов.
Из подсчитанного таким образом общего веса инструмента данно-
го вида надо исключить вес той части такого же инструмента, которую
завод приобретает в готовом виде.
Далее, зная показатели, выражающие трудоемкость изготовления
данного вида инструмента (т. е. количество часов станочных и слесар-
но-сборочных работ, затрачиваемых на изготовление 1 т данного вида
инструмента), можно определить общую затрату времени в часах на
станочную обработку и на слесарно-сборочные работы для всего коли-
чества данного вида инструмента, выраженного в тоннах, подлежащего
изготовлению в год:
Тех = hCT- Q, ч; (12)
Тс = he • Q, ч, (13)
где Тст - общая затрата времени в часах на станочную обработку годо-
вого количества данного вида инструмента, выраженного в тоннах;
Q - количество часов, затрачиваемых на станочную обработку 1 т
данного вида инструмента;
Тсл - общая затрата времени в часах на слесарно-сборочную рабо-
ту при изготовлении годового количества данного вида инструмента,
выраженного в тоннах;
12

hcj, - количество часов, затрачиваемых на слесарно-сборочную ра-
боту при изготовление 1 т данного вида инструмента.
Годовую потребность в инструментах и приспособлениях (в кг на
один станок обслуживаемых цехов), в штампах (в кг на 1 т поковок или
штампов), в металлических моделях, пресс-формах можно принять по
практическим данным образцового предприятия или по примерным
данным, приведенным в табл. 2 и 3.
Таблица 2
Примерные (по практическим данным) величины годовой потребности
в инструменте и приспособлениях на единицу основного оборудования
обслуживаемых цехов (при работе в две смены) и трудоемкости изго-
товления, ремонта и восстановления 1 т инструмента и приспособлений
Технико-
экономические по-
казатели
1. Годовая потреб-
ность в инстру-
менте для произ-
водства машин
средних размеров:
а) при мел-
косерийном про-
изводстве;
б) при се-
рийном производ-
стве;
в) при
крупносерийном
производстве
Коэффициенты:
а) для
крупных машин;
б) для ма-
лых машин
Трудоемкость из-
готовления, вос-
становления 1 т
инструмента и
приспособлений:
а) станоч
ной работы, стан-
ко-часов;
б)слссарно-
сборочной работы
На один металлорежущий стапок, кг
режущего
80-90
90-100
100-130
1,3
0,8
2000-2400
200-240
измери-
тельного
12-14
14-16
16-20
1.3
0,8
3000-3500
1500-1750
вспомога-
тельного
30-40
40-50
50-70
1,2
0,8
П50-1500
550-750
приспо-
соблений
30-40
70-90
110-150
1,8
0.5
900-1000
450-500
На один деревооб-
рабатывающий ста-
нок режущего
инструмента, кг
35-40
40-50
60-70
1,3
0,8
1250-1350
125-135
13

Примечания:
1. Приведенные величины годовой потребности в режущем и из-
мерительном инструменте предусматривают и потребность в инстру-
менте второго порядка, т. е. в инструменте, потребном для самого инст-
рументального цеха.
2. Большие значения в таблице относятся к изделиям большей
точности и сложности, меньшие - к изделиям меньшей точности и
сложности.
3. При работе производственных цехов в три смены применяется
коэффициент 1,3, при работе в одну смену - коэффициент 0,7.
В число пневматического инструмента и приборов, ремонтируе-
мых в инструментальных цехах, входят клепальные, чеканочные и ру-
бильные молотки, трамбовки, сверлильные и шлифовальные машинки.
Время, необходимое для изготовления запасных частей и выпол-
нения ремонтных работ, подсчитывается на основании трудоемкости
этих работ, т. с. по данным о затратах времени на изготовление запас-
ных частей и ремонт 1 т пневматических инструментов и приборов, ко-
торые принимаются по практическим данным, или примерно 300 ч ста-
ночной и 1500 ч слесарно-сборочной работ.
Общая годовая потребность в запасных частях исчисляется на ос-
новании их годовой потребности (в килограммах) на один прибор, ко-
торую можно принять равной примерно 1,5 кг для всех видов произ-
водства.
Таблица 3
Примерные (по практическим данным) величины годовой потребности
в штампах, металлических моделях, пресс-формах и кокилях (в кг на 1 т
литья) и трудоемкость их изготовления, ремонта и восстановления
Технико-
экономические
показатели
1
1. Годовая по-
требность для
производства
изделий сред-
них размеров:
Кузнечные
штампы для
свободной
ковки на
1т поковок,
кг
2
Кузнечные
штампы
для горячей
штамповки
Штампы
для холод-
ной штам-
повки
на 1 т штамповок, кг
3
4
Металли- ¦
ческие мо-
дели на 1 т
отливок, кг
5
Пресс-
формы для
цветного
литья под
давлением
на 1 т от-
ливок, кг
6
Кокили
ДЛЯ
цветно-
го ли-
тья на 1
т отли-
вок, кг
7
14

Продолжение табл. 3
1
а) при еди-
ничном и мелко-
серийном произ-
водстве;
б) при се-
рийном производ-
стве;
в) при
крупносерийном
производстве
Коэффициенты:
а) для
крупных изделий;
б) для мел-
ких изделий
2. Трудоемкость
изготовления, ре-
монта и восста-
новления 1 т ос-
настки:
а) станоч-
ной работы, стан-
ко-часов;
б) слесар-
но-сборочной ра-
боты, человеко-
часов
2
10-15
10-15
0,6
1,5
140-160
30-50
3
25-30
15-30
0,7
1,5
250-270
80-90
4
10-12
8-11
0,8
1,2
1100-1300
550-650
5
0,9-1,1
0,7-1,0
0:9
1,1
1000-1200
1000-1200
6
13-17
1
2800-3000
2800-3000
7
13-17
1
800-
1000
800-
1000
Подсчитав общие затраты времени на станочную обработку годо-
вого количества данного вида инструмента, можно подсчитать общее
расчетное количество металлорежущих станков, потребных для изго-
товления данного вида инструмента по формулам (14 и 15)
C = TCT/(VR-m) = hCn'Q/(Fa-m). (Н)
Зная расчетное количество станков с учетом коэффициента их за-
грузки, определяют принятое количество станков Snp:
SIip = C/ri3 = hCT-Q/(F^m-r|3). (15)
Величину коэффициента загрузки г)3 можно принять равной
0,7-0,8.
Общее принятое количество станков для изготовления данного
вида инструмента распределяется по отдельным типам станков в про-
центном соотношении, установленном на основании практических или
проектных данных для определенной отрасли машиностроения.
15

В случае получения дробного числа станков каждого типа его ок-
ругляют до целого числа в ту или другую сторону так, чтобы общее ко-
личество станков не выходило за пределы принятого количества. При
таком округлении дробных чисел станков необходимо учитывать ха-
рактер станков, допускающих однородную обработку (кооперирова-
ние).
Примерное процентное соотношение количества станков по типам
для изготовления разных видов инструмента приведено в табл. 4.
Распределение количества станков по отделениям режущего, из-
мерительного, вспомогательного инструмента и приспособление для
разных отраслей машиностроения различно. Примерное распределение
количества станков по отделениям следующее: для отделения режуще-
го инструмента - 5 %, измерительного - 1,0 %, вспомогательного -
2,3 %, приспособлений - 2,2 %, восстановления инструмента - 1,5 % от
количества станков основных цехов, обслуживаемых инструменталь-
ным цехом.
Помимо весового метода, годовую потребность каждого вида ин-
струмента можно определить также в штуках по норме потребности на
один станок обсаживаемого цеха. Нормы потребности устанавливаются
на основе опытных данных. Далее, умножая количество, выражающее
потребность в инструменте по этой норме, на количество станков каждо-
го типа, определяют общее количество потребного инструмента.
Выяснив, какой инструмент и в каком количестве будет приобретен
готовым, составляют производственную программу на остальной инст-
румент (в количественном и весовом выражении).
Далее проектирование можно вести двумя путями: по приведен-
ной программе с разработкой технологических процессов на инстру-
менты-представители групп и определением количества станков, необ-
ходимых для изготовления всего инструмента по годовой программе,
обычным порядком на основе нормировочного времени, потребного на
изготовление инструмента, которое подсчитывается по данным расчет-
ных норм для инструментов-представителей или по нормам, взятым
из практики; вести проектирование, пользуясь весовым выражением
производственной программы, по затрате времени на изготовление, ре-
монт и восстановление 1 т инструмента.
На основе подсчета общей затраты времени, необходимого для изго-
товления всего инструмента по годовой программе, определяется общее
16

потребное количество станков с распределением их по типам в процекгном
отношении по практическим данным или по примерным данным табл. 4.
Как отмечалось выше, при укрупненном проектирование количество
станков инструментального цеха можно определить упрощенно - по про-
центному отношению к количеству станков.
Таблица 4
Примерное процентное соотношение станков
по типам для изготовления инструментов разных видов
Наименова-
ние
оборудова-
ния
1
Токарно-
винторез-
ные
Токарно-
затыловоч-
ные
Токарно-
каруссль-
ные
Токарно-
револьвер-
ные
Горизоталь-
но-
расточные
Координат-
но-
расточные
Поперечно-
строгальные
Продольно-
строгальные
Долбежные
Инструмент
режу-
щий
2
10-15
2,5-3,5
1,5-2,5
1,5-2,5
0,8-1,2
изме-
ри-
тель-
ный
3
28-32
2,5-3,5
вспо-
мога-
тель-
ный
4
37-39
3-5
1,5-2,5
5-7
1,5-2,5
При-
спо-
собле-
ния
5
28-30
0,8-12
1,5-2,5
7-9
7-9
7-9
1,5-2,5
Вос-
ста-
нов-
ление
инст-
ру-
ментов
6
8-22
2,5-3,5
5-7
Отделения(цехи)
штам-
пов
ДЛЯ
холод-
ного
штам-
нова-
ния
7
15-17
1,5-
205
0,8-
3-5
9-11
2,5-
3,5
2,5
3,5
ип&м-
пов
ДЛЯ
горя-
чего
цггам-
пова-
ния
8
12-
14
0,8-
1,2
2,5-
3,5
9-11
12-
14
2,5-
3,5
метал-
личе-
ских
пресс-
форм
9
19-21
2,5-3,5
2,5-3,5
JjJ"^^« J
1,5-2,5
пресс-
форм
10
23-25
2,5-3,5
7-9
0,8-1,2
1,5-2,5
i
ко-
ки-
лей
11
18-
20
2,5-
3,5
4-6
4-6
4-6
1,5-
2,55
0,8-
1,2
17

Продолжение табл. 4
1
Универсаль-
но- и горизон-
тально-
фрезерные
Копироваль-
но-фрезерные
Продольно-
фрезерные
Резьбо-
фрезерные
Зубообраба-
тывающие
Горизонталь-
но-протяжные
Вертикально-
сверлильные
Радиально-
сверлильные
Универсаль-
но-кругло-
шлифоваль-
ные
Плоскошли-
фовальные
Резьбошли-
фовальные
Бесцентрово-
шлифоваль-
ные
Оптические
шлифоваль-
ные
Зубошяифо-
вальные
Ц1лифоваль-
но-затыловоч-
ные
Доводочные
Заточные
Электроэро-
зионные и
ультразвуко-
вые
2 1 3
12-
14
0,8-
1,2
0,8-
1,2
0,2-
0.4
2,5-
3.5
13-
15
10-
12
3-5
0,8-
1,2
1,5-
2,5
2,5-
3,5
1,5-
2.5
13-
15
11-13
0.8-1,2
8-10
11-13
13-15
1,5-2,5
1.8-2,5
5-7
4
10-12
9-11
9-11
4-6
0,8-U
•
i
5 ! 6
8-10
0,8-1,2
0,8-1,2
1,5-2,5
7-9
2,5-3,5
6-8
7-9
8-10
6-8
13-15
9-11
2,5-3,5
16-18
*
7
6-8
6-8
0,8-1,2
5-7
3,5-4,5
4-6
8-10
8
1,5-
2,5
9-11
1,5-
2.5
2,5-
3,5
3,5-
4.5
1,5-
2,5
4-6
1
i
i
2-3
9
19-
21
0,8-
U
0,8-
1,2
8-10
6-8
2,5-
3,5
4-6
10
13-
15
0,8-
0,8-
1,2
6-8
2,5-
3,5
6-8
8-10
4-6
11
6-8
2,5-3,5
3-5
4-6
5-7
7-9
2-3
18

Продолжение табл. 4
Разные i 3-5
Итого
Процентное
отношение
слесарных
работ к ста-
ночным
100
6
3-5
100
100
1,5-2,5
100
20
2,5-3,5
100
50
1,5-2,5
100
15
3-5
100
60
2-3
ГТоб
35
3-5
100
130
3-5
100
75
4-5
100
ПО
Это процентное отношение принимается в зависимости от вида и
размера основного производства, характера и сложности конструкции
выпускаемой продукции. На заводах специализированного машино-
строения количество станков инструментальных цехов всегда больше,
чем на заводах менее сложного машиностроения.
Так, количество станков в инструментальных цехах, организован-
ных раздельно, колеблется в широких пределах - от 7 до 14 % от коли-
чества станков основных цехов. Данные о процентных отношениях, от-
носящихся к соответствующим видам производства, различных изде-
лий (машин) в зависимости от их сложности приведены в табл. 5 и 6.
Таблица 5
Процентное отношение количества основных станков инструменталь-
ных цехов к количеству металлорежущих станков производственных
цехов, обслуживаемых инструментальным цехом (без отделений штам-
пов, моделей, пресс-форм, кокилей)
Характер изделий
Сложные или круп-
ные изделия
Изделия средней
сложности
Изделия малой слож-
ности или мелкие
Процентное соотношение для разных видов производства
единичного и мелко-
серийного
9,5-10,5
8,5-9.5
7-8
серийного
10,5-12,0
9,5-10,5
8-9
крупносерийного и
массового
12-14
10,5-12,0
9-10
Примечание:
1. К числу отдельных групп изделий относятся (примерно):
сложные или крупные изделия: автомобили, тракторы, двигатели
внутреннего сгорания, сложные металлорежущие станки, кузнечно-
19

прессовые и литейные машины, тепловозы, электровозы, турбины,
комбайны, полиграфические, табачные, обувные машины, металлурги-
ческое оборудование, электрические машины, горно-шахтное оборудо-
вание и т. п.;
изделия средней сложности: компрессы, насосы, простые метал-
лорежущие станки, строительные и дорожные машины, мотоциклы,
химическое, текстильное, продовольственное оборудование, вагоны,
краны, различные приборы, арматура, часы, весы, суда и т. п.;
изделия малой сложности или мелкие: сельскохозяйственные
машины (кроме комбайнов), велосипеды, подшипники, инструмент, ап-
паратура связи и т. п.
2. Данные таблицы относятся к инструментальным цехам, обслу-
живающим 1000 металлорежущих станков производственных цехов за-
вода, при другом количестве обслуживаемых станков принимают по-
правочные коэффициенты (указанные в табл. 6).
3. Указанные в таблице данные учитывают потребность в инстру-
менте и технологической оснастке вспомогательных цехов, количество
станков этих цехов не входит в число станков завода, обслуживаемых
инструментальным цехом.
Таблица 6
Поправочные коэффициенты к табл. 5 при обслуживании
инструментальным цехом менее и более 1000 металлорежущих станков
Количество обслуживаемых станков
До 250
500
750
1000
2000
3000 и более
Коэффициент
1,2
1,15
1,1
1,0
0,95
0,9
Данные этой таблицы предусматривают получение от специали-
зированных заводов нормализованного инструмента (режущего, изме-
рительного вспомогательного и приспособлений) в следующих разме-
рах (в % от стоимости общей потребности в инструменте): для единич-
ного и мелкосерийного производства - 30 %, для серийного - 25 %, для
крупного и массового - 20 %.
При получении инструмента и приспособлений со стороны мень-
ше 30 % (по стоимости) принимается коэффициент 1,06-1,07; при по-
20

лучении со стороны 40 % - 0,81-0,93; при 50 % - 0,62-0,72; при 60 % -
0,5-0,57; при 70 % - 0,38-0,48 (меньшие значения коэффициентов - для
крупносерийного и массового производства, большие - для единичного
и мелкосерийного; средние значения - для серийного).
Таблица 7
Минимальный комплект основных станков инструментального цеха
Наименование
станков
1
Токарно-винторезный
Токарно-винторезный
повышенной точности
Токарно-
затыловочный
Универсально-
фрезерный с поворот-
ной головкой
Вертикально-
фрезерный с поворот-
ной головкой
Копировально-
фрезерный
Поперечно-
строгальный
Долбежный
Вертикально-
сверлильный
Тоже
Координатно-
расточный
Круглошлифовальный
Резьбошлифовальный
Плоскошлифовальный
Внутришлифовальный
Универсально-
заточный
Основные размеры
станков, мм
2
160-1000
210-750
180-710
Наибольший размер
затьшуемой фрезы
40-50
250-1000
1250-320
1250-320
650 (ход стола)
200 (ход долбяка)
25 (ход сверла)
35 (диаметр сверла)
520-380
(размер стола)
200-700
200-500
(размер изделия)
1000-300
(размер стола)
6-25 (предел диамет-
ров шлифуемого из-
делия)
250-600 (высота цен-
тров, расстояние меж-
ду центрами)
Мощность станка, кВт
3
4,5
7,0
4,5
0,5/1,5
2,8
7
7
4,5
2,8
2,8
4,5
0,85
7,0
4,5
4,5
4,5
0,6
Количество станков,
шт.
4
21

Продолжение табл. 7
Заточный для резцов
из быстрорежущей
стали
Станок для доводки
твердосплавных рез-
цов
Станок Д1я заточки
сверл
Всего
50- -50 (сечение резца)
40-40 (сечение резца)
3-12 (предел диамет-
ров сверла)
2,8
0,4
0,65
... ,. ,
1
1
1
20
К подсчитанному по принятому процентному соотношению (по
табл. 5) количеству станков, требующихся для инструментального цеха,
надо еще прибавить станки для работ по восстановлению инструмента.
Если количество основных станков инструментального цеха более 100,
то в составе цеха организуются отделение или участок для выполнения
таких работ. Количество станков, необходимых для восстановления ин-
струмента и приспособлений, принимается по процентному соотноше-
нию к числу основных станков инструментального цеха в пределах от 3
до 1,5 % при количестве основных станков соответственно 101 и 650.
Общее количество станков инструментального цеха, рассчитанное
по процентному соотношению к числу металлорежущих станков, об-
служиваемых производственных цехов с добавлением станков для вос-
становления инструмента, распределяется по отделениям цеха и по ти-
пам станков также в процентном отношении. Примерное процентное
соотношение станков но типам приведено в табл. 4.
Если по произведенному расчету общее количество основных
станков для инструментального цеха требуется меньше 15, отдельный
инструментальный цех для завода не проектируется, и в этом случае за-
вод должен получать инструменты и приспособления с инструменталь-
ной базы, для создания которой в сметно-финансовых расчетах проек-
тируемого завода должны быть предусмотрены средства для долевого
участия (до 4 % от стоимости строительства завода).
22

Таблица 8
Количество основных станков, цехов (отделения) штампов,
металлических моделей, кокилей и пресс-форм (изготовление,
капитальный ремонт и восстановление) при укрупненных расчетах
Вид инструмента (оснастки)
Кокили
Пресс-формы для цветного
литья
Пресс-формы для пластмасс
Опоки
Штампы для холодного лис-
тового штампования
Кузнечные (горячие) штампы
Металлические модели
Единица измерения, на кото-
рую принимается количество
основных металлорежущих
сганков данного цеха (отделе-
ния)
На 100 т годового выпуска
цветных отливок
На 100 т годового выпуска
цветных отливок
На 100 т годового выпуска
изделий из пластмасс
На 1000 т годового выпуска
отливок
На один пресс:
для мелких штампов
средних штампов
крупных штампов
На одну единицу кузнечного
оборудования(ковочные и
штамповочные молоти и
прессы, ковочные машины,
ковочные вальцы, бульдозе-
ры) дтя штампов сложных и
средней сложности при сред-
нем весе горячей штамповки:
0,4-1,0 кг
2+3
5
На 1000 т годового выпуска
отливок
Количество основных метал-
лорежущих станков цеха (от-
деления)
0,3-0,5
0,9-1,2
0,3-0,4
0,04-0,05
0,15-0,30
0,25-0,40
0,35-0,50
1,8-1,4
1,2-1,0
0,8
0,25-0,35
Примечание:
1. Данные, указанные в таблице, исчислены исходя из условия
полного изготовления и капитального ремонта штампов, пресс-форм,
кокилей и прочей оснастки своими средствами. При получении всей
этой оснастки, а также нормализованных деталей со стороны, в порядке
кооперации, к данным таблицы применяются поправочные коэффици-
енты, указанные в табл. 6.
23

2. Мелкие штампы со средним весом 1 штампа до 0,15 т:
средние « « « 1 « 1,5 т;
крупные « « « 1 « 8 т или более.
3. Если штамповки изготовляются из стали с содержанием углеро-
да более 0,55 %, количество основных станков на единицу кузнечного
оборудования может быть увеличено на 100 %.
Примерный номинальный комплект основных станков инструмен-
тального цеха указан в табл. 7.
Для цехов (отделений) штампов, металлических моделей, кокилей
и пресс-форм (изготовление, капитальный ремонт и восстановление) при
укрупненных расчетах количество металлорежущих станков принимает-
ся по примерным данным табл. 7 и 8.
Таблица 9
Поправочные коэффициенты к табл. 8
Процент получаемый со сго-
роны оснастки от всей по-
требности данного вида (по
стоимости)
10
20
Холодные штампы, пресс-
формы, кокили, металличе-
ские модели, опоки
0,95
0,90
30 0,85
40
50
60
70
80
100
0,80
0,75
0,70
0,65
0,60
0,50
Нормализованные детали
0,97
0,94
0,91
0,88
0,85
0,82
0,79
0,76
0,70
Подсчитанное таким образом по каждому цеху (отделению) общее
количество станков также распределяется в процентном отношении по
типам станков, практическим данным соответствующей отрасли маши-
ностроения или по примерным данным табл. 4.
2. Вспомогательное оборудование инструментальных цехов
Кроме основного оборудования, в -инструментальном цехе должно
быть дополнительно предусмотрено вспомогательное оборудование: ус-
тановка для электроискрового упрочнения режущего инструмента, элек-
троискровой станок для прошивки отверстий и 1равировальных работ,
огшловочно-зачистной станок, точила двусторонние и настольные, свер-
лильные и шлифовальные приборы с гибким валом (главным образом
24

для изготовления штампов, металлических моделей, пресс-форм), на-
стольные токарный, фрезерный, сверлильный станки, прессы (ручной,
гидравлический), доводочный станок для твердых сплавов, доводочный
станок для калибров, станок для притирки, полировальный станок, ста-
нок для шлифования центровых отверстий, станок для затылования,
плашкозатыловочный станок, станок для клеймения, заточные станки -
один для плашек, другой для метчиков, заточной станок для сегмент-
ных пил; электрические и газовые сварочные аппараты: один электри-
ческий аппарат для стыковой сварки (для приварки хвостовиков, сверл,
разверток, метчиков, пластинок к резцам), другой для дуговой сварки
(для сварочных работ по приспособлениям); газовый сварочный аппа-
рат устанавливается для заварки штампов. Кроме перечисленного вспо-
могательного оборудования, могут быть приняты дополнительно и дру-
гие станки и установки специального назначения. Общее количество
единиц вспомогательного оборудования в процентах от количества ос-
новных станков инструментального цеха колеблется в широких преде-
лах - от 18 до 40 %, причем 18 % - для 250 основных станков инстру-
ментального цеха, 40 % - для 20 основных станков. Минимальный ком-
плект основных станков инструментального цеха состоит, как было ука-
зано выше, из 20 единиц.
Количество основных станков отделений ремонта инструмента и
приспособлений, штампов холодных и горячих и литейной оснастки со-
ставляет примерно 1,5-2 % от количества металлорежущих станков ме-
ханического цеха, прессов, холодной штамповки и основного оборудо-
вания кузнечного цеха при ремонте оснастки литейного цеха на годовой
выпуск литья до 200 тыс. т.
Количество заточных станков для обслуживания металлорежущих
станков механического цеха завода крупносерийного и массового про-
изводства составляет примерно 4-5 %, серийного, мелкосерийного и
единичного производства - 3-4 % от количества металлорежущих стан-
ков.
При проектировании инструментальных цехов в целях снижения
трудоемкости изготовления инструмента, а значит и уменьшения потреб-
ного количества станков и рабочих, следует учитывать возможности
применения наиболее прогрессивных методов обработки и изготовления
инструмента как, например, электрическая и химикотермическая обра-
ботка, упрочнение твердым сплавом режущих граней инструмента, пре-
цизионное литье инструмента, изготовление армированного и сварного
25

инструмента, напайка быстрорежущей сталью корпусов многолезвийного
инструмента, доводка твердосплавного режущего инструмента, замена
ручных шабровочных работ шлифованием или механическим шабрением
и т. д.
Одновременно с применением наиболее производительных мето-
дов изготовления инструмента следует предусматривать при проектиро-
вании выпуск инструментальным цехом для производства основной про-
дукции наиболее производительного и высокостойкого инструмента,
использование которого в основных цехах уменьшит годовую потреб-
ность в инструменте.
Таким образом, добиваясь при проектировании снижения трудо-
емкости изготовления инструмента и уменьшения расхода его в по-
требляющих цехах, можно повысить технико-экономическую эффек-
тивность производства.
3. Рабочий состав цеха и определение его численности
В рабочий состав инструментального цеха входят: производст-
венные рабочие; вспомогательные рабочие; младший обслуживающий
персонал; служащие (инженерно-технический и счетно-конторский пер-
сонал).
Количество производственных рабочих (станочников, слесарей, тер-
мистов, кузнецов, сварщиков и др.) определяется при проектировании по
точной и приведенной программам на основе нормировочного вре-
мени, указанного в технологических картах, а при проектировании по
технико-экономическим показателям - по трудоемкости изделий, т. е.
по затрате времени на обработку 1 т инструмента или по тем соотноше-
ниям, которые были приведены.
Количество рабочих-станочников можно определить по числу
станков с учетом коэффициента загрузки их и коэффициента мно-
гостаночного обслуживания (1,05-1,15) или укрупненно по количеству
рабочих на один станок инструментального цеха; так, на один станок
при работе в две смены принимают 1,7 человека.
Для определения количества рабочих слесарно-сборочных работ по
данному виду инструмента надо полученное общее количество часов для
слесарно-сборочных работ разделить на действительный (расчетный) го-
довой фонд времени одного рабочего, т. е.
Я*л = Тсл / Fflp = ho, • Q/ F д.Р. (16)
26

При укрупненных расчетах можно принять количество слесарей
инструментальных цехов в среднем примерно 30-35 % от количества
станочников; для цехов (отделений) холодных штампов - 50-60 %; куз-
нечных штампов - 30-35 %, металлических моделей - 120-140 %;
пресс-форм и кокилей - 80-100 %.
Количество рабочих-производственников - термистов, сварщиков,
кузнецов, рабочих по металлопокрытиям - в среднем составляет при-
мерно 8-12 % от количества станочников (или для кузнечного отделе-
ния 25-35 от поковок, для термического 70-100 т обрабатываемых дета-
лей в год па одного производственного рабочего).
Общее количество вспомогательных рабочих составляет примерно
15-20 % от числа производственных рабочих; младший обслуживаю-
щий персонал - 1,0-1,5 %, инженерно-технический - 10-12 % и счетно-
конторский - 1,5-2 % от общего количества рабочих.
Средний разряд производственных рабочих по всему цеху - при-
мерно 4,5.
4. Планировка оборудования и рабочих мест цеха.
Определение площади
Инструментальные цехи в зависимости от величины завода, ха-
рактера производства, особенностей и объема производственного зда-
ния для самого инструментального цеха могут располагаться:
- в отдельном здании (крупные инструментальные цехи больших
машиностроительных заводов);
- в одном здании с ремонтно-механическим цехом (здание предна-
значается специально для этих двух цехов; применяется для сравни-
тельно больших заводов);
- в одном здании с механическим цехом (обычно применяется для
средних и малых заводов);
- в общем заводском корпусе (применяется при расположении ря-
да однородных цехов в одном здании).
В состав инструментального цеха входит, как было указано в начале
этой главы, ряд производственных отделений и вспомогательных по-
мещений.
При планировке цеха необходимо расположить все его отделения и
вспомогательные помещения так, чтобы обеспечить прямоточность и по-
следовательность прохождения материалов и изделий по стадиям обра-
27

ботки, с тем чтобы получить правильное направление грузопотоков, т. е.
чтобы материалы, полуфабрикаты и готовые изделия направлялись по
кратчайшему пути без обратных перемещений.
Станочное и слесарное отделения инструментальных цехов (за ис-
ключением небольших цехов) могут состоять из ряда участков (секций,
отделений), предназначенных для обработки инструмента определенного
вида (режущего, измерительного, вспомогательного, приспособлений и
др.). Вслед за каждым специализированным участком металлорежущих
станков располагается слесарно-сборочный участок для слесарной об-
работки и сборки инструмента того же вида.
Планировка станков, определение расстояний между ними и опре-
деление размеров главных и второстепенных проходов производятся те-
ми же методами и по тем же данным, что и при проектировании механи-
ческих цехов.
Применяют следующие способы расположения оборудования:
-по типам станков - станки всего цеха сосредоточиваются по при-
знаку однородности обработки (для небольших цехов);
- по порядку технологических операций - станки располагаются в
порядке последовательности операций технологического процесса изго-
товления инструмента определенной группы (для крупных цехов);
- по признаку изделий, когда весь цех разбит на отдельные участки
(секции), предназначенные для изготовления инструмента определен-
ных видов. В этом случае в пределах каждого участка (секции) станки
могут быть расположены по типам или по порядку технологических опе-
раций.
Последний способ планировки оборудования - с разбивкой на
участки по признаку изделий и расположением станков внутри участка
по типам - является наиболее удобным для крупных инструментальных
цехов и применяется чаще всего.
При том или другом способе планировки оборудования шлифо-
вальные и заточные станки следует выделять в самостоятельную группу,
располагая их в помещении, отделенном от остальной части цеха стек-
лянной перегородкой и оборудованном приточно-вытяжной вентиля-
цией. Для удаления вьщеляющейся при шлифовании абразивной пыли у
каждого станка, работающего «всухую», должны быть установлены вен-
тиляционные отсасывающие устройства. При таком расположении стан-
ков в отдельном помещении можно создать цетрализованную вентиля-
ционную отсасывающую систему и, кроме того, предохранить от абра-
28

зивной пыли остальные станки. Шлифовальные станки, работающие с
охлаждением, могут быть установлены вместе с остальными станками
цеха без выделения в особое помещение.
Шлифовальное и заточное отделения, а также термическое, куз-
нечное, сварочное и отделения металлопокрытий рекомендуется распо-
лагать у наружных стен здания с целью лучшего обеспечения естествен-
ной вентиляцией в дополнение к приточно-вытяжной.
Оборудование и рабочие места (слесарные верстаки) для обработки
наиболее точных изделий - резьбового и измерительного инструмента,
а также для лекальных и доводочных работ, так же, как и координатно-
расточные станки, следует располагать в наиболее освещенной (есте-
ственным светом) части цеха у наружных стен. При этом координатно-
расточные станки и рабочие места для лекальных работ должны быть
расположены в помещениях, отделенных от остальной части цеха. Коор-
динатно-расточньте станки устанавливаются на индивидуальных фунда-
ментах.
Размеры площадей отделений цеха определяются на основании
планировки оборудования. Площадь для слесарных верстаков опре-
деляется по количеству рабочих мест (тисков) слесарей, работающих в
одной наибольшей по количеству рабочих смене, так как на одних и тех
же тисках работает один слесарь первой смены и один - второй.
Расстояние между осями тисков принимается равным 1,25-1,5 м
(меньшее значение - при слесарной обработке мелких изделий, боль-
шее - при обработке крупных изделий). Размеры и устройство верста-
ков такие же, как и в сборочном цехе. Площадь на одного слесаря-
инструментальщика в среднем составляет 4-5 м.
Общая площадь цеха определяется в результате компоновки всех
отделений и вспомогательных помещений цеха.
Общая площадь на один станок инструментального цеха в зави-
симости от изделий завода (тяжелые и крупные, средние, легкие и мел-
кие) в отделениях (участках) режущего, измерительного, вспомогатель-
ного инструмента и приспособлений в среднем равна 22-28 м2, на один
станок штамповочного отделения (цеха) по холодным штампам -
35-45 м , кузнечным (горячим) штампам - 30-40 м , на один станок от-
деления (цеха) металлических моделей, пресс-форм и кокилей -
34-40 м2 Большие значения относятся к меньшим цехам.
Приведенные размеры площадей не учитывают отделений кузнеч-
ного, термического, металлопокрытий, точного литья, центрального ин-
29

струментального склада (ЦИС), измерительной лаборатории, площадь
которых определяется отдельно; она исчисляется исходя примерно из
4,5-5,5 м2 на один станок инструментального цеха.
Общая площадь на один основной станок заточного отделения со-
ставляет 10-12 м2, отделения ремонта инструмента и приспособлений -
20-24 м2, отделения ремонта холодных и горячих штампов, пресс-форм,
кокилей и металлических моделей - 25-30 м".
Площадь всех вспомогательных помещений составляет 4-5 м2 на
один основной станок инструментального цеха. Приведенными величи-
нами удельных площадей пользуются при укрупненном проектировании
как показателями для определения площадей отделений цеха и площади
всего инструментального цеха.
В тех пролетах, где изготовляют тяжелые штампы или приспо-
собления, устанавливают электрические мостовые краны грузоподъем-
ностью 5, 10, 15 т, а иногда и более - 30 и 50 т (при изготовлении особо
тяжелых штампов), в других пролетах устанавливают подвесные кран-
балки. С целью наиболее целесообразного использования кранов участки
для слесарно-сборочных работ следует располагать в том же пролете,
что и участки для станочной обработки тех же изделий. У мест сборки та-
ких приспособлений или штампов могут быть установлены также пово-
ротные краны.
В одноэтажных зданиях инструментальных и штамповочных цехов
ширина пролетов принимается равной 18 и 24 м, при изготовлении тяже-
лых и крупных штампов - 24 и 30 м; шаг колонн - 6 и 12 м; высота до ни-
за строительной фермы в пролетах с подвесными кран-балками грузо-
подъемностью до 5 т - 7,2 и 8,4 м; в пролетах с мостовыми кранами гру-
зоподъемностью 10, 15, 30 и 50 т высота до головки кранового рельса 8,
15, 9,65 м, высота до низа строительной фермы - 10,8, 12,6 м. Размеры
пролетов даны применительно к условиям размещения указанных цехов в
блоке с механосборочными и другими цехами в унифицированных здани-
ях.
В многоэтажных зданиях для инструментальных цехов с мелким
оборудованием ширина пролетов принимается равной 6, 9 и 12 м; шаг
колонн -6 м, высота пролетов до низа балки - 6 и 7,2 м; при этом могут
быть применены подвесные кран-балки фузоподъемностью до 2 т. Все
пролеты по ширине и высоте следует принимать одинаковыми.
К помещениям для термического и кузнечного отделений
предъявляют особые требования: эти помещения должны иметь несго-
зо

раемые перекрытия и отделены от остальной части цеха капитальны-
ми стенами; требуется большая высота здания и принудительная
приточно-вытяжная вентиляция. Эти требования вызывают необходи-
мость особой конструкции здания инструментального цеха. Термическое
отделение может быть расположено или в пролете, перпендикулярном к
пролетам цеха, или в крайнем параллельном пролете. В последнем слу-
чае, если используется не весь пролет, термическое отделение должно
быть расположено в конечной (но не в средней) его части. Пролеты, в
которых располагается термическое отделение, должны иметь верхние
световые фонари, обеспечивающие естественную вентиляцию помеще-
ния. При всех случаях расположения термическое отделение должно
иметь по крайней мере один выход непосредственно наружу.
Кузнечные отделения, как было сказано ранее, предусматриваются
большей частью при крупных инструментальных цехах; инстру-
ментальные и ремонтно-механические цехи часто имеют одну общую
кузницу. В средних и малых инструментальных цехах ввиду особых
указанных выше требований кузнечные отделения обычно не устраива-
ют.
В части здания, отделенной от остального цеха капитальными сте-
нами, помещается электросварочное отделение и отделение металлопо-
крытий, а также кузнечное, если оно предусматривается для инструмен-
тального цеха. Каждое из этих отделений располагается в отдельном по-
мещении. Таким образом, в изолированной части здания, имеющей не-
сгораемое перекрытие и большую высоту, сосредоточиваются отделения
с горячей обработкой и вредным производством.
Площади термического, кузнечного, металлопокрытий и других от-
делений определяются в зависимости от характера и планировки обору-
дования и вспомогательных помещений; при укрупненном проектирова-
нии - по удельной площади или но показателю выпуска продукции отде-
ления с 1 м (в среднем 0,5-1,2 м). Площади вспомогательных помещений
определяются обычно но нормативным данным, установленным прак-
тикой. Общая площадь всех производственных и вспомогательных по-
мещений, отнесенная к одному станку инструментального цеха, указана
выше.
Площади промежуточных и инструментально-раздаточных кла-
довых, а также готовых штампов определяются из расчета 0,8-1,0 м2,
кладовых вспомогательных материалов и контрольного отделения -
0,1 м2 на один основной станок инструментального цеха.
31

При определении площади склада материалов и заготовок при-
нимают грузонапряженность пола для сортового материала 2,5-3,0 т,
для отливок и поковок - 2,0-3,0 т на 1 м2.
Для определения площади склада готовых и исправляемых изде-
лий, а также для промежуточного, межоперационного и склада готовой
продукции грузонапряженность принимается равной 0,5-1,5 т на 1 м .
При планировке цеха должны быть предусмотрены места на воз-
вышении для мастеров площадью 4-6 м2.
5. Определение обшей потребности цеха в материалах и энергии
Вес материалов, необходимых для изготовления инструментов и
всех изделий, выпускаемых цехом, можно подсчитать приближенно по
их чистому весу с учетом процента на отходы. Вес отходов (в процен-
тах) можно принимать примерно следующий: для режущего инструмен-
та - 50 %, для измерительного - 40 %, для вспомогательного (крепеж-
но-зажимного) - 40-50 %, для приспособлений - 40-50 %, для штампов
горячих (кузнечных) - 40 %, для штампов холодной штамповки ~ 40 %,
для металлических моделей, кокилей - 50 %, для пресс-форм - 40 %.
Подсчет общей потребности материалов для изготовления, ремонта и
восстановления инструмента всех видов можно произвести также,
пользуясь нормативными показателями, устанавливающими годовой
расход металла на один основной металлорежущий станок инстру-
ментального цеха при изготовлении инструментов различных видов.
Можно также определить общую потребность в материалах по годовому
выпуску готового инструмента с одного основного станка инструмен-
тального цеха, увеличивая его на соответствующий процент на отходы.
Величины этих показателей приведены в табл. 10.
Подсчитанный тем или иным способом общий вес материалов рас-
пределяется по видам в процентном отношении. Потребность в энергии
определяется по агрегатам, потребляющим тот или иной вид энергии, в
соответствии с их технической характеристикой; при укрупненном про-
ектировании - но технико-экономическим показателям, устанавливаю-
щим потребность в том или ином виде энергии в год на один основной
станок (т.е. на единицу производственного оборудования) инструмен-
тального цеха.
Для металлорежущих станков потребность электроэнергии опреде-
ляется по общей мощности установленных электродвигателей: в среднем
32

мощность на один основной станок принимается при укрупненных расче-
тах равной примерно 3,0-4,0 кВт.
Таблица 10
Примерный годовой расход материалов на один основной металлорежу-
щий станок инструментального цеха и годовой выпуск готового инстру-
мента с одного основного станка при работе инструментального цеха в
две смены
Виды ин-
струмен-
тов
I
Режущий
Измери-
тельный
Вспомо-
гатель-
ный
(крепеж-
но-
зажим-
ной)
Приспо-
собления
Среднее
по инст-
рументу
и при-
способ-
лениям
Штампы
кузнеч-
ные для
горячей
штам-
повки
Штампы
дтя хо-
лодной
штам-
повки
Годовой ра
основной C1
го цеха для
П]
единичное
и мелко-
серийное
2
2,7
1,1
5,5
10,0
4,5
13,0
14,0
сход материала на один
ганок инструментально-
разных видов основного
эоизводства, т
серий-
ное
3
3,0
1,3
6,5
11,0
5,0
18,0
16,0
крупносе-
рийное и
массовое
4
3,8
1,6
8,0
14,0
6,5
23,0
20,0
Годовой выпуск инструмента с од-
ного основного станка инструмен-
тального цеха при разных видах ос-
новного производства, т
единичное и
мелкосе-
рийное
5
1,5
0,7
2,8
4,8
1,7
7,5
8,1
серий-
ное
6
1.7
0,8
3,2
5,5
2,5
10,5
9,6
крупносе-
рийное и
массовое
7
2,1
1,0
4,0
6,9
3,2
13,5
12,0
Примерная
стоимость
1 т, руб.
8
4200
5250
2000
1600
2600
600
1100
33

Продолжение табл. 10
Металли-
ческие
модели
(кокили)
Пресс-
формы
всех ви-
дов
Восста-
навли-
ваемый и
ремонти-
руемый
инстру-
мент,
приспо-
собления,
штампы
и литей-
ная осна-
стка
-
-
11,2
10,0
5,0
13,5
1
13,0
6,0
17,0
-
..
2,2
5,1
2,4
3,1
6,5
3,0
3,8
2000
4700
2300
34

Таблица 11
Наименование
материала
1
Твердый сплав
Прокатный ма-
териал
В том числе:
а) быст-
рорежущая ста-
ль и ее замени-
тели;
б) конст-
рукционная ле-
гированная
сталь;
в) конст-
рукционная уг-
леродистая
сталь;
г) инст-
рументальная
углеродистая
сталь;
д) инст-
рументальная
легированная
сталь;
е) рядовой про-
кат
Чугунное литье
Стальное литье
Литье и прокат
цветных метал-
лов
Кубики для
штампов
Прочие (прово-
лока, стальная
лента, трубы и
пр.)
Итого
Инструментальный
цех (отделения
режущего, изме-
рительного, вспо-
могательного ин-
струмента и при-
способлений)
2
0,8
87,5
7,0
18,0
35,5
14,0
7,0
6,0
7,8
1,0
2,5
0,4
100
Отделения
штампов для хо-
лодной штампов-
ки
3
0,02
26?32
0,02
2,0
10,0
9,0
5,0
0,3
56,0
12,0
5,3
0,36
100
штампов для го-
рячей штамповки
(кузнечных)
4
28,?
3,4
2,4
12,0
10,0
0,5
1,4
4,0
0,3
66,0
100
литейной оснаст-
ки
5
64,1
п,з
28,5
2,1
12,0
10,2
14,9
9,6
9,6
1,8
100
35

Потребность в электроэнергии для оборудования термического,
сварочного, кузнечного отделений и отделения металлопокрытий
(двигатели, печи, ванны и др.) определяется из расчета 1,6-2,2 (кВт) на
один основной станок цеха. Таким образом, общая потребность в элек-
троэнергии составит примерно 4,5-6,0 кВт на один основной станок це-
ха.
Потребность в сжатом воздухе, паре, воде и топливе на про-
изводственные нужды определяется по среднему часовому расходу на
о тин основной станок.
Сжатый воздух на пневматические зажимные приспособления и
патроны (при рабочем давлении 5-6 ати) 1,0-1,3 м3 / ч
Пар (на моечные машины при давлении 4 ати) 80-120 кг / ч
Вода (на моечные машины) 0,1 -2,0 м3 / ч
Смазочно-охлаждающие жидкости 5-25 л в сутки
Топливо для производственных печей (в переводе на ус-
ловное) 0,6-1,2 кг / ч
6. Подъёмно-транспортное оборудование инструментального цеха
Для транспортирования и подъема материалов, заготовок и изделий
в инструментальном цехе применяют ручные и электрические тележки,
тельферы на монорельсах, балочные и мостовые краны.
Количество ручных тележек (грузоподъемностью 0,5 т) определя-
ют из расчета 2-3 тележки на 100 основных станков; электрических те-
лежек (с подъемной платформой грузоподъемностью 1,0-1,5 т) - 2-3 на
весь цех.
Подвесные однобалочные краны (кран-балки) грузоподъемностью
1-3 т и мостовые краны грузоподъемностью 5, 10, 15, 30 и 50 г (в тяже-
лом машиностроении) устанавливают в пролетах, где обрабатывают тя-
желые штампы и приспособления, при этом краны целесообразно исполь-
зовать одновременно на станочных и слесарно-сборочных участках.
Зона обслуживания мостовым краном принимается 50-60 м по
длине пролета, подвесного однобалочного крана - 30-40 м. Рекоменду-
ется применять шарнирно-балансирные манипуляторы с электрическим,
пневматическим и гидравлическим приводом.
36

7. Основные технико-экономические показатели
инструментального цеха
В качестве основных показателей, характеризующих технико-
экономическую эффективность инструментального цеха, можно при-
нять следующие:
1. Годовая программа цеха, выраженная весом выпускаемой про-
дукции.
2. Количество станков инструментального цеха.
3. Основные средства цеха в рублях.
4. Годовой выпуск продукции на одного производственного рабо-
чего в рублях и тоннах.
5. Годовой выпуск продукции с одного основного станка инстру-
ментального цеха в тоннах.
6. Основные средства цеха на единицу основного оборудования.
7. Процентное отношение количества основных станков инстру-
ментального цеха к общему количеству единиц обслуживаемого обору-
дования.
8. Общая площадь цеха, приходящаяся на один основной станок.
9. Производственная площадь цеха, приходящаяся на один основ-
ной станок.
10. Средняя мощность установленных электродвигателей на один
основной станок цеха.
11. Средняя стоимость 1 т выпускаемой продукции.
Примечание. Рекомендуется студентам, выполняющим дипломный
проект, производить оценку уровня проекта по методическим указани-
ям [7].
В прил. 1 приведен в качестве примера проект инструментального
цеха ОАО «Кузнецкгормаш» (рук. темы к.т.н., доцент Трухин В. В.),
структурой и содержанием которого студенты могут руководствоваться
при разработке аналогичного проекта.
В прил. 2 и 3 приведены директивные фонды времени работы обо-
рудования и рабочих, а в прил. 4 - рекомендательная информация по
применению принципиально новых технологий инструментального
производства. Технология изготовления и методология проектирования
участков пластмассовой модельной оснастки и металлизации деревян-
ных моделей изложены в отдельном учебном пособии [10].
37

Приложение 1
1. Проект инструментального цеха ОАО «Кузнецкгормаш»
Содержание
1.1. Назначение и программа цеха
1.2. Режимы работы и фонды времени
1.3. Оборудование
1.4. Степень механизации труда
1.5. Расчет многостаночного обслуживания
1.6. Состав работающих
1.7. Размещение и площади
1.8. Вспомогательные службы
1.8.1. Инструментальное хозяйство
1.8.2. Ремонтное хозяйство
1.8.3. Складское хозяйство
Назначение и программа цеха
Инструментальный цех предназначен для изготовления, ремонта и
восстановления инструмента, приспособления, штампов и пресс-форм в
соответствии с программой, приведенной в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Наименование продук-
ции, работ и услуг
1
1. Проходной резец
2. Сверла специальные
3. Зинкср специальный
4. Развертки специаль-
ные
Краткая
техн.харак-
теристика,
тип, мо-
дель, №
чертежа
2
ГОСТ
18872-73
С1-108
С1-117
01-69
Ц2-134
Ц7-99
Ц2-140
41-105
44-7
47-68
Кол-
во в
год,
шт.
3
81200
13200
5958
135
18156
9550
4176
4775
4775
65-14
Масса
едини-
цы, кг
4
0,6
0,28
0,4
11,7
0,34
0,38
0,4
0,09
0,34
2,0
програм-
мы годо-
вого вы-
пуска, т
5
48,72
3,696
2,383
1,580
6,127
3,629
1,670
0,430
1,623
13,028
Стоимость продук-
ции, руб.
едини-
цы, руб.
6
1-37
4-58
4-80
52-37
6-79
5-45
7-30
3-25
6-62
8-40
программы
годового
выпуска,
руб.
7
111,244
60,456
28,598
7,000
123,280
52,048
30,485
15,518
31,610
54,718
38

Продолжение табл. 1.1
1
5. Фрезы специальные
6. Протяжки специаль-
ные
7. Метчик-протяжка
8. Пресс-формы
9. Оснастка ковочная
10. Штамп безоблойн.
штамповки
11. Штамп для рубки за-
готовок
12. Штамп холодной вы-
рубки
13. Приспособление
14. Измерительный ин-
струмент
15. Гладкие пробки Д2
16. Гладкие пробки Д250
17. Пробки резьбовые
МЗ-М150
18. Кольца резьбовые
М6-М150
19. Скобы гладкие
20. Изготовление, ре-
монт и восстановление
штамповой оснастки
Итого
2
Ф1-127
Ф1-135
Ф15-21
T1-50
Х2-12Л
Фол-1340
ПФ1-23
ОК-1047
ШБК-002
ШРЗ-Ш4
ФР9-66
К15-321
ГОСТ
14810-69
ГОСТ
14813-69
ГОСТ
17757-73
ГОСТ
17764-73
3
3576
955
13
6
80
23
10
3576
12
9
402
106
1717
834
416
120
120
478
4
1,02
5,2
31,0
11,0
3,9
82,0
5,340
6,0
200,0
200,0
50,0
100,0
4,0
0,3
0,5
1,5
1,4
0,45
5
3,647
4,966
0,403
0,066
0,312
1,886
2178-80
21,456
2,400
1,800
20,100
10,600
6,868
0,250
0,208
0,180
0,168
0,215
62,00
! 225,797
6
15-30
52-78
201-26
68-55
55^5
991-80
2178-80
40-00
2665-60
3220-50
350-4)0
523-0
25-00
6-40
10-20
15 85
30-15
7-05
-
-
7
54,713
50,405
2,616
0,411
4,436
22,811
21,780
143,040
31,987
28,485
140,000
87-738
42-425
5,338
4,243
1,902
3,690
3,370
110,00
1275,347
1.2. Режим работ и фонды времени
Режим работы цеха двухсменный при 41-часовой рабочей неделе.
Действительный годовой фонд времени работы оборудования
приведен в табл. 1.2.
Таблица 1.2
Наименование участков
1
1. Заготовительный участок
Металлорежущие станки
Молот
Машины для сванки
Кол-во
смен в
сутки
2
2
Действительный годовой
фонд времени, ч
оборудования
3
4060
4100
3975
рабочего
4
1860
1820
1820
39

Продолжение табл. 1.2
1
2. Участок приспособлений
Металлорежущие станки
Станки с 41 ГУ
3. Участок инструмента
Металлорежущие станки
Станки с ЧПУ
4. Термический участок
5. Участок ремонта и восстановления штампов по хо-
лодной штамповке
6. Участок ремонта и восстановления штампов горя-
чих
2
2
2
2
2
2
3
4060
3890
4060
3890
3975
4060
4060
4
1860
1890
1860
1890
1820
1860
1860
1.3. Оборудование
Состав и количество основного оборудования инструментального
цеха определяются согласно разработанным технологическим процес-
сам и нормам и приводятся в табл. 1.3.
Распределение количества основного оборудования по участкам
выполнено согласно нормам и приведено в табл. 1.4.
Таблица 1.3
Расчет количества оборудования
Наименования оборудования
или рабочих мест
1
1. Металлорежущее оборудование
2. Заготовительное гибочное
3. Прессовое оборудование
4. Деревообрабатывающие
5. Сварочное (на 10 горелок резаков)
6. Рабочие места ручной работы, ос-
нащенные спец. инструментом, при-
способлениями и др. оснасткой
Норма %
2
8,5
6
30
7
9
5
Количество единиц
оборудования, рабо-
чих мест
3
943
8
55
19
17
100
Расчет количества
оборудования инст-
рументального цеха
4
80,1
0,48
16,5
1,33
0,153
5
Таблица 1.4
Распределение оборудования по участкам
Наименование уча-
стков, отделений
1
1. Приспособлений
Производственной, в т. ч.
всего
2
36
металлорежущих
3
36
Вспомогательное
оборудование
4
7
Подъемно-
транспортное
оборудование
5
7
Всего
6
50
40

Продолжение табл. 1.4
2. Инструментов
3. Заготовленного
4. Ремонта и восстанов-
ления штампов для го-
рячей штамповки
5. Ремонта штампов для
холодной штамповки
6. Термический
7. Упрочнения
8. Ремонтно-
механическяй
9. Изготовления инст-
румента 2-го порядка
10. Склады
Итого
43
11
10
8
14
5
-
-
—
127
43
8
10
8
-
—
-
-
—
105
5
3
1
1
3
-
3
3
-
26
1
3
-
1
3
-
1
-
2
18
49
17
11
10
20
5
4
3
2
171
1.4. Степень механизации труда
Степень охвата механизированным трудом выражается в процент-
ном соотношении численности рабочих, работающих на машинах,
станках, механизмах, а также с механизированным инструментом, к
общей численности рабочих и рассчитывается по формуле
d = (NM/?N)-100%,
где d - степень механизации;
NM- число рабочих, труд которых механизирован;
?N - общее число рабочих по цеху.
d = (148/ 180) • 100%;
d = 82 %.
1.5. Расчет многостаночного оборудования
Средний коэффициент многостаночного обслуживания определя-
ется по формуле
К-мо — ^р ' "см>
где Км0- показатель многостаночного обслуживания;
Ор- количество единиц работающего оборудования (Ор = 105);
41

Рем - количество основных рабочих в наибольшую смену
(Рем = 69).
Кмо= 105/69=1,52.
1.6. Состав работающих
Таблица 1.5
Наименование ка-
тегорий работаю-
щих
1
1. Производствен-
ные рабочие
Станочники
Сварщики
Слесари
Термисты
Кузнецы
Наладчики
2. Вспомогатель-
ные рабочие
Итого рабочих
З.ИТР
4.СКП
5. МОП
6.0ТК
Итого (расчетное)
Итого (принятое)
Кол-во
рабо-
таю-
щих
2
158
124
2
18
8
2
4
22
180
15
3
3
7
206,5
207
В том числе по участкам
Участок
заго-
товки
3
17
13
2
—
-
2
-
3
19
1,5
0,2
0,2
1
22,9
23
Участок
инст-
румента
4
53
49
—
2
—
-
2
7
59
4,7
0,7
0,7
2
68,1
68
Участок
приспо-
собле-
ния
5
52
40
-
10
-
—
2
7
58
4,6
0,7
0,7
2
67
67
Участок
термический
6
8
—
-
—
8
-
2
10
1
—
—
1
12
12
Участок
ремонта
хол. шт.
7
13
10
-
3
-
1
14
1,4
0,4
0,4
0.2
17
17
Участок
ремонта
гор. шт.
8
15
12
-
3
—
-
-
2
17
1,7
0,5
0.3
—
19,5
20
42

1.7. Размещение и площади
Инструментальный цех занимает площадь 4432 м~.
Размещение площадей участков и отделений приведено в табл. 1.6.
Таблица 1.6
Размещение площадей участков и отделений
Наименование участков, отделе-
ний
1
1. Заготовительные
2. Участок инструмента
3. Приспособление
4. Лекальное
5. Рсмонтно-мсханичсскос
6. Лаборатория ОТК
7. Склад промежуточных мате-
риалов
8. Склад вспомогательных мате-
риалов
9. Калориферная
10. Инструмснтально-разда точная
кладовая
11. Склад заготовок
12. Место приготовления СОЖ
13. Проезд
14. Термический
15. Упрочнения
16. Изготовление инструмента
второго порядка
17. Участок ремонта и восстанов-
ления штампов для горячей
штамповки
18. Участок ремонта и восстанов-
ления штампов для холодной
штамповки
19. Административно-бытовые
службы
Итого
Общая
площадь,
м2
2
578
703
775
50
В том числе
производст-
венные
3
531
703
775
50
57 i
34
67
24
16
80
53
24
235
288
156
46
211
221
814
-
-
-
-
-
-
вспомога-
тельные
4
47
—
-
-
57
34
67
24
16
80
53
24
235
288
156
-
211
221
46
-
-
Примечание
5
Пристройка к
цеху
Производствен-
ный корпус
Л1Ж*
Производствен-
ный корпус
Цех №6
ЛБК* 2-3 этаж
*АБК - административно-бытовой корпус.
43

1.8. Вспомогательные службы
К вспомогательным службам цеха относятся инструментальное
ремонтное и складское хозяйство.
1.8.1. Инструментальное хозяйство
В состав инструментального хозяйства входят инструментально-
раздаточная кладовая (ИРК), участок инструмента второго порядка.
ИРК служит для хранения, проверки и выдачи инструмента, осна-
стки и абразивов.
Для определения необходимой площади под ИРК принимаются:
- для хранения инструмента - 0,4 м2 на единицу металлорежущего
оборудования (0,5-80 = 14 м2);
- для хранения оснастки - 0,3 м2 на единицу металлорежущего
оборудования (0,3-80 = 24 м2);
- для хранения шлифовальных кругов - 0,4 м2 на единицу метал-
лорежущего оборудования (0,4-36 = 14 м2).
Тогда площадь ИРК составит: F = 80 м2.
Участок инструмента 2-го порядка служит для изготовления и ре-
монта инструмента 2-го порядка.
Количество основных станков участка определяется из расчета
2,5 % от общего количества станков инструментального цеха и равно
трем станкам.
Состав станков определен согласно рекомендациям [2, с. 19,
табл. 11].
Количество основных рабочих-станочников равно 4 чел., слеса-
рей - 1 чел.
1.8.2. Ремонтное хозяйство
В состав ремонтного хозяйства цеха входит ремонтная служба ме-
ханика цеха. При укрупненном проектировании количество металлоре-
жущих станков цеховой ремонтной базы (Рб) определяем в процентном
отношении к числу единиц обслуживаемого оборудования.
Принимаем для единичного производства 2,8 % :
Np6 = 2,8 • побс /100 = 2,8 • 116/ 100 = 3,25,
44

где побс- количество станков в обслуживаемом цехе.
Принимаем 3 станка.
Численность рабочих-станочников может быть определена по
формуле
Рст = Прб • С • К3 / (Кмо • Кпн) = 3,2 • 2 • 0,86 / (1 • 1,2) = 4,0,
где С - число смен работы в сутки, (С = 2);
К3- коэффициент загрузки оборудования (К3 = 0,8);
Кмо- коэффициент многостаночного обслуживания;
КШ1- коэффициент переработки норм.
Принимаем Рст = 4 чел.
Количество слесарей определяем в процентах от количества ста-
ночников.
Ксл = КгРст = 0,7-4/100 = 2,8.
Принимаем Рст = 3 чел.
Потребную площадь принимаем равной F = 57 м2.
1.8.3. Складское помещение
Для обеспечения нормального хода производства предусмотрено
складское хозяйство.
В состав складского хозяйства входит:
- склад заготовок;
- промежуточный склад;
- склад готовой продукции;
- склад вспомогательных материалов.
Расчет складских помещений выполнен по формуле
F = Q-t/(q-Ks-365).
2. Проект заготовительного участка
Содержание
2.1. Назначение и программа
2.2. Основные решения, принятые при проектировании
2.3. Оборудование
45

2.4. Состав работающих
2.5. Размещение и площади
2.6. Основные данные
2.1. Назначение и программа
Заготовительный участок предназначен для порезки сортового
проката, изготовления поковок, предварительной черновой механиче-
ской обработки заготовок, сварки узлов и сварки трением.
Программа участка приведена в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Программа участков
Наименование изделия
1. Режущий, мерительный ин-
струмент
2. Технологическая оснастка
Итого
Масса заготовок
на годовую программу, т
200,43
149,57
350,0
2.2. Основные решения, принятые при проектировании
Заготовительный участок состоит из трех отделений: кузнечного,
порезочного и отделения предварительной мехобработки. В состав обо-
рудования кузнечного отделения входят пневматический ковочный мо-
лот, электропечь для нагрева, шахтная печь для отжига потоков.
В отделении оборудован теплоизолированный приямок, где заго-
товки хранятся после ковки и перед отжигом.
Загрузка и выгрузка приямка производится в таре кран-балкой
грузоподъемностью Q = 1 т. Внутри отделения транспортирование
осуществляется кран-балкой. Для хранения металла и потоков оборудо-
ваны складские места.
В порезочном отделении резка заготовок из проката производится
на следующем оборудовании (для разделения проката рекомендуется
применять ленточно-пильные станки, а для D < 36 мм - рубку в штам-
пах сдвигом со скручиванием по а. с. 499060,1053388):
- абразивно-отрезных станках мод. 8Б240, 8252;
- два отрезные круглопильные станки мод. 8Г662.
Хранение пруткового металла осуществляется на специальных
стеллажах. Штучные заготовки хранятся на стеллажах.
46

Транспортирование осуществляется внутри отделения - кран-
балкой грузоподъемностью Q = ] т. Между отделениями транспортиро-
вание заготовок осуществляется электрокарами.
В отделении предварительной механической обработки установ-
лено оборудование, на котором выполняется предварительная грубая
механическая обработка заготовок перед сваркой, термической обра-
боткой и окончательной обработкой детали на специальных участках. В
отделение включено оборудование для сварки трением, для порезки и
механической обработки графитового инструмента.
Заготовки после принятия ОТК поступают на склад заготовок,
размещенный в инструментальном цехе.
2.3. Оборудование
Расчет потребного количества оборудования на заготовительном
участке производится по раздельному методу на основании «Норм рас-
чёта количества оборудования инструментальных цехов предприятий
машиностроения и металлообработки».
В порезочном отделении принято 4 ед. оборудования.
В кузнечном отделении принято 3 ед. оборудования.
В отделении предварительной обработки - 4 ед. оборудования.
Свободные данные по принятому оборудованию участка сведены в
табл. 2.2.
Таблица 2.2
Заготовительный участок
1. Кузнечное отделение
2. Порезочное
3. Предварительной мехобработки
Итого
Количество оборудования, ед.
всего
6
5
6
17
в том числе
производ-
ственное
5
4
2
11
вспомога-
тельное
-
_
3
3
подъемно-
транспортное
1
1
1
3
2.4. Состав работающих
Количество основных рабочих станков определено по формуле
РСТ = С-Ф0-КИ/(ФР-КМ),
где Рст - расчётное количество рабочих станочников;
47

С - количество основных станков участка;
Ф0 - эффективный годовой фонд времени работы оборудования;
Фр-эффективный годовой фонд времени рабочего;
Ки - коэффициент использования оборудования;
Км - коэффициент многостаночное™.
Сводные данные количества работающих приведены в табл. 2.3.
Таблица 2.3
Группа работающих
1
1. Производственные рабочие
В том числе:
станочники
кузнецы
сварщики
2. Вспомогательные рабочие
Итого рабочих
3. ИГР
4. Служащие
5. МОИ
всего
2
17
13
2
2
2
19
1,5
0,2
0,2
Количество
из работников в пер-
вую смену
3
9
7
1
1
1
10
—
-
Расчетные данные
4
По формуле
12 % от основных ра-
бочих
8 % от рабочих
1,3 от рабочих
1,3 от рабочих
Коэффициент сменности равен 1,9.
2.5. Размещение и площади
Заготовительный участок расположен в отдельном помещении кор-
пуса цеха № 29. Участок ограничен осями 1-4 и рядами колонн Aj-Ej.
Площадь участка составляет 578 м2, из них производственная пло-
щадь 531 м2. Вспомогательная площадь 47 м2. В пособии планировка не
приводится.
2.6. Основные данные
Таблица 2.4
Наименование показателей
1. Годовой выпуск
2. Количество оборудования
В том числе производственного
3. Количество рабочих
Единицы измерения
т
ед.
ед.
чел.
По перспективной технологии
350,0
17
11
19
48

Продолжение табл. 2.4
В том числе:
производственных
вспомогательных
4. Общая площадь
чел.
чел.
м'
17
2
578
3. Участок инструмента
Содержание
3.1. Назначение и программа
3.2. Основные решения, принятые при проектировании
3.3. Оборудование
3.4. Состав работающих
3.5. Размещение и площади
3.6. Основные данные
3.1. Назначение и программа
Участок предназначен для изготовления режущего инструмента
согласно программе, приведенной в табл. 3.1.
Таблица 3.1
Наименование
изделия
1. Проходной резец
2. Сверла специаль-
ные
3. Зенкеры специаль-
ные
4. Развертки специ-
альные
5. Фрезы специальные
6. Протяжки специ-
альные
7. Метчик-протяжка
Итого
Краткая техниче-
ская характеристи-
ка, тип, № чертежа
ГОСТ 18877-73
С1-69
С1-108
С1-П7
Ц2-134
Ц2-140
Ц7-99
41-105
44-7
47-68
D-127
D-135
D-15-21
Т1-50
Х2-12А
Количество
в год, шт.
81200
135
13200
5958
18156
4176
9550
4775
4775
6514
Стоимость продукции
единицы, руб.
1-37
52-37
4-58
4-80
6-79
7-30
5-45
3-25
6-62
8-40
3576 15-30
955
13
6
80
52-78
201-26
68-55
55-45
программы годо-
вого выпуска,
тыс. руб.
111,244
7,000
60,456
28,598
123.280
30,485
52,048
15,518
31,610
54,718
54,713
50,405
2,616
0,411
4,436
627,538
49

3.2. Основные решения, принятые при проектировании
В основу перспективной технологии механической обработки ре-
жущего инструмента заложен принцип подетальной специализации.
Детали типа резцов, сверл, разверток, зенкеров, фрез выполняются
на специализированных потоках.
Для механической обработки инструмента типа тел вращения пре-
дусмотрена гамма токарных, шлифовальных, фрезерных станков, в том
числе станки с ЧПУ.
Для снижения трудоемкости и улучшения качества принято про-
грессивное оборудование:
- токарно-винторезные станки с ЧПУ мод. 16К20Т1;
- вертикально-фрезерные полуавтоматы мод. ДФ92.
Для сокращения вспомогательного времени применяются:
- пневматические зажимные приспособления;
- УСП и УНП.
На заточном участке приняты специализированные заточные по-
луавтоматы типа ЗБ667М; ЗЕ653; ЗЕ692.
В целях повышения эффективности и качества заточки твердо-
сплавного и быстрорежущего инструмента применены алмазная заточ-
ка и доводка.
Весь режущий инструмент после заточки подвергается упрочняю-
щей технологии с применением прогрессивных методов обработки та-
ких, как электроискровой, КИБ, карбонитрирование и др.
Контроль качества изготавливаемого инструмента производится
на всех этапах производственного процесса, начиная с заготовок и за-
канчивая годовой продукцией.
Совершенствование инструментального производства должно
осуществляться наряду с внедрением прогрессивной технологии, со-
временного прогрессивного оборудования, оснастки и инструмента,
внедрением национальной структуры и организации в соответствии с
выполненным проектом института организации производства и эконо-
мики, г. Екатеринбург.
50

3.3. Оборудование
3.3.1. Количество станков
Количество станков инструментального участка принято по нор-
мам в зависимости от количества основного оборудования цеха и при-
ведено в табл. 3.2.
Таблица 3.2
Подразделение
1 Участок инструмента
Отделение заточки инст-
румента
Итого
всего
31
18
49
Принятое количество оборудования, ед
в том числе
основного
27
16
43
вспомогательного
3
2
5
подъемно-
транспортного
1
-
1
3.3.2. Количество заточных станков
Количество заточных станков определено от количества обслужи-
ваемого металлорежущего оборудования без учета шлифовальных
станков, обслуживающих специализированным заточным оборудовани-
ем.
Количество основных станков заточного участка принято по нор-
мам и приводится в табл. 3.3.
Таблица 3.3
Количество заводских стан-
ков, обслуживаемых заточным
оборудованием
-650
Процентное отношение
от основного количества
оборудования
3
Необходимое количество
оборудования
20
3.4. Состав работающих
3.4.1. Расчет основных рабочих станочников определяется по
формуле
РСТ = С-Ф0-КИ/(ФР-КМ),
где Ре-- расчётное количество рабочих станочников;
С - количество основных станков;
Ф0- эффективный годовой фонд времени оборудования;
Фр- эффективный годовой фонд времени рабочего;
51

Км - коэффициент совмещения профессий и многостаночности;
Ки- коэффициент использования оборудования.
Свободные данные расчета количества работающих приведены в
табл. 3.4.
Таблица 3.4
Категория
работающих
1
1. Производственные
рабочие
В том числе:
станочники
слесаря
наладчики
2. Вспомогательные
рабочие
Итого рабочих
3. ИТР
4. Служащие
5. МОП
Количество человек
всего
2
53
49
2
2
2
19
в наибольшую смену
**
j
30
28
1
1
1
10
1,5
0,2
0,2 1
Обоснование для расчета
4
3,5 % от станочников
12 % от основных рабочих
8 % от рабочих
1,3 от рабочих
1,3 от рабочих
Коэффициент сменности равен 1,84.
3.5. Размещение и площади
Участок инструмента расположен в производственном корпусе в
осях И-Д; 24-29 и занимает площадь 703 м2 (стр. 52).
Участок заточки инструмента расположен в осях 4-Д; 22-24 и за-
нимает площадь 198 м2.
3.6. Основные данные
Таблица 3.5
Наименование показателей
I. Годовой выпуск
2. Количество оборудования
В том числе:
производственного
вспомогательного
подъемно-транспортного
3. Количество рабочих
В том числе:
производственных
вспомогательных
4. Общая площадь
Единица измерения
тыс. руб.
ед.
ед.
ед.
ед.
чел.
чел.
чел.
м'
По перспективной технологии
627,538
49
43
5
1
59
53
6
703
52

4. Участок приспособления
Содержание
4.1. Назначение и программа
4.2. Основные решения, принятые при проектировании
4.3. Оборудование
4.4. Состав работающих
4.5. Размещение и площади
4.6. Основные данные
4.1. Назначение и программа
Участок предназначен для изготовления штампов, пресс-формы и
приспособлений, мерительного и вспомогательного инструмента со-
гласно программе, приведенной в табл. 4.1.
Таблица 4.1
Наименование
продукции
1
1. Пресс-формы
2. Пресс-формы
3. Оснастка ковочная
4. Штамп безоблойнои
штамповки
5. Штамповки для руб-
ки, заготовки
6. Штамп холодной вы-
рубки
7. Приспособление
8. Измерительный ин-
струмент
9. Гладкие пробки D2
10. Гладкие пробки
D250
11. Пробки резьбовые
МЗ до Ml90
12. Кольца резьбовые
Мб до Ml 50
13. Скобы
Итого
Краткая техни-
ческая характе-
ристика, тип,
№ чергежа
2
Фол-1340
ПФ1-23
ОК-1047
ШБК-002
ШРЗ-Ш4
ШРЗ-Ш4
ФР9-66
К15-321
ГОСТ 14810-69
ГОСТ 14813-69
ГОСТ 17757-73
ГОСТ 17764-73
ГОСТ 18362-73
Количество
в год, шт.
3
23
10
3576
12
9
402
106
1717
834
416
120
120
487
Масса, т
единица, кг
4
991-80
2178-80
40-00
2665-60
3220-50
350-00
523-00
25-00
6-40
10-20
15-85
30-15
7-05
программы годо-
вого выпуска, т
5
22,811
21,780
143,040
31,987
28,485
140,00
87,738
42,925
5,338
4,243
1,902
3,690
3,370
537,809
54

4.2. Основные решения, принятые при проектировании
Прогрессивная технология изготовления технологической оснаст-
ки, мерительного и вспомогательного инструмента базируется на при-
менении современного производительного и точного оборудования,
включавшего координатно-расчётные (мод. 2А450), координатно-
шлифовальные станки (мод. 3263), электроэрозионные (мод.
4Е72301Ф1, 4531), станки для профильного шлифования (мод. 395М,
ЗЕ710В).
Для механизации слесарных работ используются опилочные стан-
ки, средства малой механизации - пневматические шлифовальные го-
ловки, слссарно-инструментальный набор «Гном», «ПУМ-3» и др.
Для транспортировки и выполнения погрузочно-разгрузочных ра-
бот на участке применяются малогабаритные электротележки, шарнир-
нобалансирные манипуляторы ШБМ-150 и др.
Контроль качества изготовления оснастки выполняется на всех
этапах производственного процесса, начиная с заготовок.
После изготовления штампы, пресс-формы проходят испытание.
Для испытания штампов на участке предусмотрен однокривошипный
пресс мод. КД 2326.
Изготовленная оснастка подвергается упрочняющей технологии с
применением прогрессивных методов обработки: электроискровой, хи-
мико-термической.
4.3. Оборудование
Количество основных станков участка приспособлений определе-
но по нормам от количества основного оборудования цеха и приведено
в таблице 4.2.
Таблица 4.2
Наименование
участка
Участок приспо-
соблений
Принятое количество оборудования, ед.
всего
50
в том числе
...
основного
36
вспомогательного
7
подъемно-
гранспортного
7
55

4.4. Состав работающих
4.4.1. Расчет станочников
Расчёт основных рабочих станочников определяется по формуле
РСТ = С-Ф0-КИ/(ФР-КМ),
где Рст-расчётное количество рабочих станочников;
С - количество основных станков участка;
Ф0 - эффективный годовой фонд времени оборудования;
Фр - эффективный годовой фонд времени рабочего;
Ки - коэффициент использования оборудования;
Км - коэффициент совмещения профессий и многостаночное™.
Сводные данные расчёта количества работающих приведены в
табл. 4.3.
4.4.2. Расчет основных рабочих слесарей
Количество основных рабочих слесарей определяется по формуле
* ел — * ст " *М>
где Рст -расчётное число слесарей участка;
К! -коэффициент соотношения слесарей и станочников равен 0,25.
Таблица 4.3
Категория рабочих
1. Производственные рабочие
В том числе:
станочники
наладчики
слесари
2. Вспомогательные рабочие
Итого рабочих
З.ИТР
4.СКП
5. МОП
Количество человек
Всего
52
40
2
10
6
58
4,64
0,7
0,7
В наибольшую
смену
27
23
4
3
30
-
-
-
Обоснование для расчёта
По расчёту
12% от основных
8 % от рабочих
1,3 %
1,3%
Коэффициент сменности равен 1,93.
56

4.5. Размещение и площади
Участок приспособлений расположен в осях А-Г; 20-29 и занима-
ет площадь 775 м*(стр- 57, 58).
4.6. Основные данные
Таблица 4.4
Наименование показателей
1. Годовой выпуск
2. Количество оборудования
В том числе:
производственного
вспомогательного
подъемно-транспортного
3. Количество рабочих
В том числе:
производственных
вспомогательных
4. Общая площадь
Единица
измерений
руб.
ед.
сд.
ед.
сд.
чел.
чел.
чел.
«'
I'""1 ¦-¦-¦¦¦ ¦ .. ,. ¦¦¦.. . .. .._ ,.
По перспективной технологии
537,809
50
36
7
7
58
52
6
775
57

5. Термический участок
Содержание
5.1. Назначение и программа
5.2. Анализ расчетной программы годового выпуска термического уча-
стка
5.3. Состав работающих и численность
5.4. Механизация и автоматизация производства
5.5. Технико-экономические показатели
5.1. Назначение и программа
Участок предназначен для вторичной термической обработки ре-
жущего и мерительного инструментов, детали штампов и пресс-форм, а
также для упрочнения. Участок расположен в инструментальном цехе,
изготовляющем инструмент для нужд завода.
Характер производства единичный и мелкосерийный с широкой
номенклатурой изготавливаемых изделий.
Расчет годовой программы термического участка произведен на
основании номенклатуры и объема производства инструментального
цеха (табл. 5.1) и представлен в табл. 5.2.
5.2. Анализ расчетной программы годового выпуска
термического участка
В связи с тем, что программа выпуска инструментального цеха по-
стоянно меняется, провести точный анализ расчетной программы не
представляется возможным.
Характеристика деталей с максимальными размерами для услов-
ных изделий-представителей приведена в табл. 5.3.
Исходя из номенклатуры термообработанных деталей условных
изделий-представителей, на термическом участке предлагается терми-
ческая обработка следующих марок сталей: Р6М5, ХВГ, 9ХС, ШХ15,
углеродистых сталей, 20, 35, 45, 20Х,40Х, 40ХН, 40ХНМА, 5ХНМ,
12ХИЗА, Х12М, 18ХГТ, 30X13,4Х5МФС, пружинистых сталей.
60

Таблица 5.1
Номенклатура и объем производства
Наименование продукции
1
1. Проходной резец
2. Сверла специальные
3. Зенкеры специальные
Краткая техни-
ческая характе-
ристика, тип,
модель, №
чертежа
2
ГОСТ 18877-73
С1-69
С1-Ю8
С1-П7
Ц2-134
Ц2-140
Ц7-99
Количество в год, шт.
по-
настоящему
проекту
J
81200
135
13200
5958
18156
4176
9550
до технического
перевооружения
4
45000
54
8100
3780
9900
2250
5400
Масса
единица, кг
5
0,6
11,7
0,28
0,4
0,34
0,4
0,38
программы годового выпуска
по-
настоящему
проекту
6
48720
1580
3696
2383
6173
1870
3629
до технического
перевооружения
7
27000
632
2268
1512
3366
900
2052

Продолжение табл. 5.1
4. Развёртки специальные
5. Фрезы специальные
6. Протяжки специальные
7. Метчик протяжка
8. Пресс-формы
9. Оснастка ковочная
10. Штамп безоблойной штам-
повки
41-105
44-7
47-68
Ф-127(Ф5-121)
Ф-135(Ф2-85А)
Ф15-21
Т1-50
Х2-12Л
ОЛ-1340
ПФ1-23
ОК-1047
ШБК-002
4775
4775
6514
3576
955
13
6
80
23
10
3576
12
2340
2250
3600
1800
450
5
4
36
16
6
2100
8
0,09
0,34
2
1,02
5,2
31
11
3,9
82
534
6
826
430
1623
13028
3647
4966
403
66
312
1886
5340
21456
9906
211
765
7200
1836
2340
155
44
140
1312
3204
12600
6604

Продолжение табл. 5.1
1
Штамп рубки заготовок
11. Штампы холодной вырубки
12. Приспособление
13. Измерительный инстру-
мент
Гладкие пробки D2 мм до D250
мм по 2 кл. точности
Пробки резьбовые с МЗ мм до
М150 мм по 2 кл. точности
Кольца резьбовые с Мб мм до
Ml50 мм по 2 кл. точности
Скобы
14. Изготовление новой, ре-
монт и восстановление штам-
повой оснастки участками в
цехе №6, №21
Итого
2
ШРЗ-Ш4
ФП9-66
К15-321
ГОСТ 1481-69,
14813 69
ГОСТ 17757-73,
17756-73
ГОСТ 177633-73,
17764-73
ГОСТ 183626-73
3
9
402
106
1717
1250
120
120
478
4
6
207
68
990
693
67
81
240
5
909,3
50,0
100,0
4,0
1,25
1,5
0,6
0,5
6
8184
20100
10600
6868
312
180
72
232
62000
239462
7
3456
10350
6800
3960
866
100
49
120
48000
149842

Таблицы 5.
Годовая прог рамма
Наиме-
нование
и тип
изделия
1
I. Про-
ходной
резец
2. Свер-
ла спе-
циаль-
ные
3. Зен-
кер спе-
циаль-
ный
Краткая
техниче-
ская ха-
рактери-
стика,
тип, мо-
дель,
№ черте-
жа
2
ГОСТ
18877-73
С1-69
C1-10J8
С1-117
Ц2-134
Ц2-140
Ц7-99
Коли-
чество
изде-
лий в
год
3
81200
135
13200
5958
18156
4176
9550
Вес термообра-
батываемых
деталей
на
изде-
лие, кг
4
0,6
8,5
0,28
0,40
0,34
0,40
0,38
на год.
прог-
рамму,
т
5
48,72
1,15
3,70
2,40
6,17
1,67
3,63
Распределение веса деталей по операциям термообработки (на
изделие, в кг на годовую программу, т)
закалка
6
25,5/3,4
0,84/11,1
1,20/7,2
1,02/18,51
1,20/5,01
1,14/11,01
отпуск
высо-
кий
7
34,0/4,60
1,12/14,80
1,60/9,60
1,36/24,68
10,80/6,68
1,52/14,52
низ-
кий
8
це-
мен-
та-
ция
9
азо-
ти-
ро-
ва-
нис
10
ста-
ре-
ние
11
обра-
ботка
холо-
дом
12
ионно-
плазмен-
ное на-
пыление
на уста-
новке
«Булат»
13
0,60/48,7
Всего термо-
обработки
на
изде-
лие,
кг
14
0,6
59,5
1,96
2,80
2,38
2,80
2,65
на
год.
прог-
рамму,
т
15
48,72
8,05
25,90
16,80
43,19
11,69
25,53

Продолжение таблицы 5.2
1
4. Развёртки
специаль-
ные
5. Фрезы
специаль-
ные
2
41-105
44-7
Ч7-68Л
Ф-127
Ф-135
Ф15-21
Т1-50
3
4775
4775
6514
3576
955
13
6
4
0,09
0,34
2,00
0,698
3,60
6,20
7,4
5
0,43
1,63
13,03
2,50
3,44
0,08
0,05
6
0,27/1,29
0,02/4,89
6,00/33,09
2,09/7,50
10,8/10,32
18,60/0,24
14,8/0,05
7
0,36/1,72
0,68/3,26
8,00/52,12
2,09/7,50
10,8/10,32
24,80/0,32
7,40/0,10
8
14,8/0,10
9
10
11
7,40/
0,05
12
13
14
0,63
1,02
14,00
4Д88
21,60
43,40
44,4
15
3,01
8,15
91,21
15,00
20,64
0,56
0,30

Продолжение табл. 5.2
1
6. Штампы
хол. выруб-
ки
7. Приспо-
собление
2
Х2-12А
ОЛ-1340
ПФ1-23
ОК-1047
ШБК-002
ШРЗ-Ш4
ШАЛ 4.103.
000
ША1.5.15
ША5. 31.00
0
ФП9-66
3
80
23
10
357
6
12
9
102
200
100
106
4
2,4
80,76
123,89
4,10
232,70
594,70
14,85
5,32
65,01
34,90
5
0,20
1,86
1,24
14,7
2,80
5,36
1,52
1,06
6,50
3,70
6
7,20/ 0,60
7
9,60/0,80
80,76/1,86 54,94/1,27
120,45/1,2
8,20/29,40
232,70/2,8
594,7/5,36
14,85/1,52
5,32/1,07
38,61/3,90
34,90/
3,70
164,66/1,6
8,20/29,40
165,64/2,0
32,12/0,30
0,51/0,13
9,20/0,92
16,50/1,75
8
25,82/ 0,60
123,83/1,24
0,70/2,50
67,05/0,80
583,55/5,25
19,60/2,00
5,32/1,07
55,81/5,60
18,40/1,95
9
106,43
/1,06
33,40/
0,40
146,40
/132
0,84/
0,17
29,50/
2,95
18,40
/1 ,95
10
26,52/
0,62
3,40/
12,20
И
2,40/
0,20
12
13
14
19,20
188,0 4
515,3 9
20,50
498,7 9
1356,77
34,45
11,99
133,12
88,2 0
15
1,60
4,35
5,16
73,50
6,0
12,23
3,52
2,44
13,37
9,95

Продолжение табл. 5.2
1
8. Измеритель-
ный инструмент
Гладкие пробки
Пробки резьбо-
вые
Кольца резьбо-
вые
Скобы
9. Восстановле-
ние и ремонт
штамповочной
оснастки
Итого
Неучтенные ра-
боты 15 %
Всего на годо-
вую программу
2
К15-321
ГОСТ
14810-69,
14813-69
ГОСТ
17757-73,
17756-73
ГОСТ
17763-73,
17764-73
ГОСТ
18362-73
3
1717
125 0
120
120
478
4
1,57
1,25
1,50
0,60
0,50
5
2,70
1,56
0,18
0,07
0,24
45,00
177,35
26,60
203,95
6
2,5/3,12
3,00/0,36
1,20/0,14
0,50/0,24
40,00
215,29
32,30
247,59
7
1,57/2,7
1,25/1,56
1,50/0,18
0,60/0,07
25,00
218,20
32,73
250,93
8
1,25/
1,56
1,50/
0,18
0,60/
0,70
0,50/
0,24
20,00
43,16
6,47
49,63
9
1,57/
2,70
0,50/
0,24
5,00
15,79
2,37
18,16
10
5,00
17,82
2,57
20,49
П
1,25/
1,56
1,50/
0,18
0,60/
0,07
0,50/
0,24
2,05
0,31
2,36
12
1,25/
1,56
1,50/
0,18
0,60/
0,07
0,50/
0,2
2,30
0,35
2,65
13
48,72
7,30
56,02
14
3,14
7,5
9,00
3,60
3,60
15
5,40
9,36
1,08
0,42
1,20
95,00
563,3
84,50
647,8

Таблица 5.3
Характеристика изделий-представителей
Операция
1
1. Закалка, отпуск
Номер чертежа
2
С1-69
Ц2-134
Ч7-68А
Ф15-21
Т1-50
X2-I2A
0Л-1340-002
0Л-1340-009
ПФ1.23.010
ПФ1.23.005
ШРЗ/Ш4-26/1
ШРЗ/Ш4-20
Наименование деталей
3
Сверло
Зсшсер
Развёртка
Фреза червячная
Протяжка
Метчик-протяжка
Основание
Матрица
Пуансон
Матрица
Поперечина
Ползушка
¦
Размеры, мм
диаметр
4
55
17,8
2,6
81,3
38
31,5
—
—
—
-
—
длина
5
530
215
120
400
830
485
330
240
125,3
340
840
465
ширина
6
-
-
-
—
—
—
240
240
98
200
270
310
высота
7
-
-
—
-
—
-
105
35
270
162,21
70
79,5
Вес, кг
8
8,5
0,38
2,0
6,2
7,4
2,4
29
11
19,81
65,5
35,2
47,3
Марка ста-
ли
9
Р6М5/45
Р6М5/45
Р6М5/45
Р6М5/45
ХВГ
Р6М5
35
4Х5МФС
12ХНЗА
12ХНЗА
45
40ХНМА

Продолжение табл. 5.3
1
2. Цементация
3. Азотирование
2
ШРЗ/Ш4-13,14
ШРЗЛ114-41
ША5.31.002
ША5.31.006
ШБК-002-22
ШБК-002-48
ШЛ 14.103.004
ФП9-66
К15-321-001
ПФ 1.23.005
ША5.31.004
ШЛ5.31.008
ШБК-002-48
OJ1-1340-009
ОК-1047
3
Планка трения
Колонка
Подкладка
Кольцо
Плита средняя
Колонка
Матрица
Крышка
Плита
Матрица
Колонка
Балка
Колонка
Матрица
Матрица
4
—
60
600
395
470
80
—
—
-
-
84
-
80
-
72
5
292
440
600
—
-
—
220
170
130
200
-
296
-
240
-
6
80
-
190
—
—
—
150
535
70
340
-
70
—
240
7
15
—
15
90
105
505
35
72
16
162
440
32
505
35
72
8
1,9
10
7,2
9,2
79,2
9
6,8
16,5
1,2
62,5
9,6
4,7
9
11
1,65
9
ШХ15
20Х
У8
45
45
20
Х12М
45
20
12ХНЗА
18ХГТ
20Х
20
4Х5МФС
4Х5МФС

Таблица 5.4
Оборудование участка
Наименова-
ние
оборудова-
ния
1
1. Электро-
печь ванна
2. Электро-
печь ванна
3. Электро-
печь ванна
Тип или
краткая ха-
рактеристика
2
свс
4.8А/6,5-И1
СВС 4.8А/9-
И2
СВС2.5./13-
И1
Наименование
групп термиче-
ски обрабаты-
ваемых деталей
3
Калибры, ре-
жущий инстру-
мент
Режущий инст-
румент, калибры
детали из угле-
родистой стали
Режущий инст-
румент, детали
изХ12М
Годо-
вая
про-
грам-
ма, т
4
48/150
55,73
48
Опера-
ция
5
Подог-
рев
Подог-
рев,
закалка
Закал-
ка
Произ-
води-
тель-
ность
оборудо-
вания,
кг/ч
6
40/30
18
16
Годовая
загруз-
ка обо-
рудова-
ния, ч
7
1200/50
00
3096
3000
Годовой
фонд
времени
работы
обору-
дования,
ч
8
3975
3975
3975
Количество
единиц обо-
рудования
рас-
чет-
ное
9
1,56
0,78
0,76
при-
нятое
10
2
1
1
Плот-
ность
работы,
загруз-
ка, %
11
78
78
76
12
0,5
0,5
1
Трудо-
ём-
кость
годо-
вой
про-
грам-
мы,
чел.-ч
13
3100
1548
3000

Продолжение табл. 5.4
1
4. Электро-
печь ванна
5. Электро-
печь ванна
6. Электропечь
ванна
7. Электропечь
ванна
8. Электропечь
ванна
9. Установка
«Булат»
2
СНО
4.8.2,5/13-И]
СНО
7.6,3.10/6-И1
СНОЛ
3,5.3,5.3,5 /
3,5-И1
СШЦМ-
6.12/9-ИЗ
США 5.7.5/6-
Х01
ННВ-6.6-ИЗ
3
Детали штам-
пов, ковочная
оснастка
Детали штам-
пов, ковочная
оснастка
Мелкие детали
штампов, ка-
либры
Детали штам-
пов, протяжки
Ковочная ос-
настка
Режущий ин-
струмент
4
35,86
100,93
9,63/2,36
18,16/60
20,49
56,02
5
Закалка
Отпуск
Низкий
отпуск,
старение
Цемента-
ция, закал-
ка
Азотиро-
вание
Нанесение
износо-
стойких
покрытий
6
12
32
9/6
20/27
6,5
7
2988
3154
5514/393
908/2222
3152
8
3975
3975
3975
3975
3975
1820
9
0,75
0,79
1,49
0,79
0,80
10
1
1
2
1
1
1
11
75
79
75
79
80
12
0,5
0,3
0,2
0,3
0,1
5
1
Итого суммарная технологическая трудоёмкость на годовую программу по всем операциям, чел.-ч
13
1494
946
1181
939
472
1820
14500

Трудоёмкость одной тонны выпуска деталей равно 14500/207 =
= 70ч.
Расчётное количество производственных рабочих равно
14500/1820 = 7,96 чел. Принято производственных рабочих 8 чел.
5.3. Состав работающих и численность
Выбор оборудования произведён в соответствии с номенклатурой,
технологическими процессами термической обработки, габаритными
размерами деталей и с учётом единичного и мелкосерийного производ-
ства термического участка.
Расчёт оборудования представлен в табл. 5.3. Расчёт трудоёмкости
годовой программы произведён в соответствии с «Нормами обслужи-
вания производственными рабочими единичного оборудования».
Расчёт численности производственных рабочих выполнен в соот-
ветствии с п. 3.3.1. «Расчёт численности производственных рабочих»
[3].
Таблица 5.4
Состав работающих по категориям
Наименование ка!сгорий
работающих
1. Производственные рабочие
2. Вспомогательные рабочие
Итого рабочих
З.ИТР
Количество
работающих
8
2
10
1
Обоснование
П. 3.3.1.(9)
28 % от числа производственных
рабочих, табл. 10(9)
8 % от числа производственных ра-
бочих, табл. 10(9)
Примечание: работники ОТК учитываются в составе ОТК завода и
в состав работающих термического отделения не включаются.
5.4. Механизация и автоматизация производственных процессов
Транспортировка деталей, поступающих в термическое отделение
из других отделений производственного корпуса, от мест складирова-
72

ния к нагревательным печам производится при помощи электрической
кран-балки с выдвижной кареткой, грузоподъёмностью 0,25 т.
Загрузка и выгрузка деталей в печь для азотирования производит-
ся при помощи консольно-поворотного крана грузоподъёмностью 0,5 т.
Технологическими процессами предусматривается автоматиче-
ский контроль температуры при термической обработке.
Планировка участка дана на стр. 73.
5.5. Технико-экономические показатели
Таблица 5.5
Наименование показателей
1
1. Головой выпуск термооб-
рабатываемых деталей
2. Площадь термического
участка (без отделения уп-
рочнения)
3. Площадь отделения упроч-
нения
4. Общее количество основно-
го производственного обору-
дования
5. Кратность нагрева
6. Трудоемкость 1т выпуска
7. Выпуск на 1 м2 площади
8. Всего работающих
В том числе :
производственных рабочих
вспомогательных рабочих
ИТР
9. Выпуск на 1 работающего
10. Степень охвата рабочих
механизированным трудом
Единица
измерения
2
т
м"
м2
ед.
-
чел.-ч
т
чел.
чел.
чел.
чел.
т
%
По проекту
техперевооружения
3
240
288
156
14
3,18
70
0,7
11
8
2
1
18,55
80
По ТЭП проектируе-
мых термоцехов
4
3...5
65...70
0,4...0,7
73

Tl ЛГУН 1 1. i *" I

6. Участок ремонта и восстановления штампов
холодной штамповки
Содержание
6.1 .Назначение и программа
6.2. Основные решения, принятые при проектировании
6.3. Оборудование
6.4. Состав работающих
6.5.Размещение и площади
6.6. Основные данные
6.1. Назначение и программа
Участок предназначен для ремонта и восстановления штампов
холодной штамповки.
Программа участка приведена в табл. 6.1.
Таблица 6.1
Наименование
Ремонт и восста-
новление штам-
пов холодной
штамповки
Годовая про-
грамма в шт.
-
Масса Стоимость продукции
единица, кг
-
на годовую
программу, т
30,00
единица,
руб.
-
на годовую
программу,
тыс. руб.
50,0
6.2. Основные решения, принятые при проектировании
Цель ремонта поврежденных деталей штампов путём восстанов-
ления и изменения размеров обеспечить при работе штампов получение
изделий, полностью соответствующих чертежу и техническим условиям.
Ремонт штампов слагается из следующих элементов: разборка
штампа на узлы и детали, составление дефектной ведомости, ремонт по-
вреждённых деталей, изготовление новых деталей, предназначенных для
замены изношенных, сборка узлов и штампа в целом, отладка штампа на
прессе, приёмка штампа.
Стойкость штампа с восстановленными деталями должна соответст-
вовать стойкости нового штампа. Все рабочие детали штампов после ре-
75

монта должны быть подвергнуты упрочняющей обработке (электроис-
кровой, химико-термической).
6.3. Оборудование
Расчёт основного оборудования участка выполнен по укрупнённым
показателям. Состав основного и вспомогательного оборудования участка
определён согласно нормам и приведен в табл. 6.2.
Таблица 6.2
Наименование
оборудования
1. Токарно-винторезный
2. Универсальные гори-
зонтально-фрезерные
3.Вертикально- и копиро-
валыю-фрезерные
4. Круглошлифовальные
5. Плоскошлифовальные
6. Радиалыю-сверлильные
7. Координатно-расточные
8. Прочие станки
Итого
Соотношение кол-ва
станков участка, %
28
10
30
6
9
6
6
100
Принятое кол-во
оборудования, ел.
2
2
1
1
1
1
8
Примечание
Мод. ЗБ12
Точильно-
шлифовальный мод.
ЗК634
6.4. Состав работающих
Количество основных рабочих станочников определено по формуле
РСТ = С-Ф0-КИ/(ФР-КМ),
где Рст - расчётное количество рабочих станочников;
С - количество основных станков участка;
76

Ф0 - эффективный годовой фонд времени оборудования (Фд =
= 4060);
Фр - эффективный годовой фонд времени рабочего (ФР = 1860);
Ки - коэффициент использования оборудования (Ки = 0,8);
Км - коэффициент совмещения профессий и многостаночное™
(Км =1,15).
Количество основных рабочих слесарей определяется по формуле
* ел ~~ * ст * *М»
где Рст - расчетное число слесарей участка;
Ki - коэффициент соотношения слесарей и станочников (Ki =
= 0,25).
Сводные данные количества работающих приведены в табл. 6.3.
Таблица 6.3
Группа работающих
Производственные рабочие
Станочники
Слесари
Вспомогательные рабочие
Итого рабочих
ИТР
Служащие
МОП
Количество
всего
13
10
3
1
14
1,4
1,4
0,2
из них в 1
смене
7
5
2
1
8
-
-
-
Расчетные данные
Принято по нормам обслуживания
12-17% рабочих
10% от рабочих
3 % от рабочих
2 % от рабочих
Коэффициент сменности равен 1,75.
6.5. Размещение и площади
Участок ремонта размещается на площадях цеха № 6 в осях 9-12
и Е-Ж и занимает площадь F = 221 м2 (планировка не прилагается).
77

6.6. Основные данные
Таблица 6.4
Наименование показателей
1. Годовой выпуск
2. Количество оборудования
В том числе:
производственного
вспомогательного
подъемно-транспортного
3. Количество рабочих
В том числе:
производственных
вспомогательных
4. Общая плошай
Единицы игмерения
тыс. руб.
сд.
ед.
ед.
сд.
чел.
чел.
чел.
м2
По перспекгивной технологии
50,0
10
8
1
1
14
13
1
221,0
7. Участок ремонта и восстановления штампов
для горячей штамповки
Содержание
7.1. Назначение и программа
7.2. Основные решения, принятые при проектировании
7.3. Оборудование
7.4. Состав работающих
7.5. Размещение и площади
7.6. Основные данные
7.1. Назначение и программа
Участок предназначен для ремонта и восстановления штампов
для горячей штамповки.
Программа участка приведена в табл. 7.1.
Таблица 7.1
Наименование участка
Ремонт и восстаноилс-
ние штампов горячей
штамповки
Годовая
программа в
шт.
-
Масса
единица,
кг
-
на годовую
программу, т
32,0
Стоимость продукции
единица,
руб.
-
на годовую
программу в
тыс. руб.
60,0
78

7.2. Основные решения, принятые при проектировании
На участке выполняется текущий (частично) и капитальный
(полностью) ремонт штампов. Текущий ремонт штампов заключается в
восстановлении формы и размеров штамповочных ручьёв расчистки,
заварке и зачистке разгарных трещин, устранении наплывов, выдавли-
вании вмятин и забоин, замене изношенных или поломанных сменных
деталей (вставок) новыми и т.д.
В тех случаях, когда потеря размеров штампов от износа не мо-
жет быть устранена или когда после текущего ремонта штамп не может
обеспечить получение поковок соответствующего качества, прибегают
к капитальному ремонту штампа.
Капитальный ремонт штампов начинается с отжига штампа, за-
тем производится фрезерование или строгание изношенной фигуры по
высоте, для того чтобы иметь возможность на полученной плоскости
произвести разметку новой фигуры, после чего последовательно вы-
полняют все необходимые для изготовления новой фигуры операции.
Капитальный ремонт сборных штампов для ГКМ и ККШП за-
ключается в замене сменных деталей (ручьевых вставок, пуансонов,
подкладочных плит и деталей крепления). При ремонте штампов реко-
мендуется пользоваться техническими условиями на их изготовление.
Это в особенности важно соблюдать при ремонте сборных штампов,
допуски на размеры которых отличаются большой точностью. Все
штампы после ремонта и восстановления должны быть подверпгуты
упрочняющей обработке на участке упрочнения.
7.3. Оборудование
Расчёт количества оборудования выполнен по «Нормам расчёта
количества оборудования инструментальных цехов предприятий маши-
ностроения и металлообработки (раздельный метод)».
Количество оборудования принято равным 10 ед.
Состав и процентное соотношение групп основных станков на
участке выбраны в соответствии с нормами и приведены в табл. 7.2.
79

Таблица 7.2.
Наименование групп
оборудования
1. Токарно-винторсзные
2. Поперечно-строгальные
3. Универсальные горизон-
тально-фрезерные
4. Вертикально-фрезерные
5. Копировально-фрсзерные
6. Плоскошлифовалъные
7. Электроэрозионные
8. Разные
Итого
Соотношение
количества станков
на участке
24
11
7
25
12
9
9
3
100
Принятое количе-
ство оборудования
2
1
1
2
2
1
-
1
10
Примечание
На участке эро-
зионных станков
7.4. Состав работающих
Количество основных рабочих станочников определено по фор-
муле
Per = С ¦ Ф0 ¦ Ки / (Фр ¦ Км).
Количество основных рабочих слесарей определяют по формуле
"ел ~" * ст ' *М»
где К\ = 0,3 - коэффициент соотношения слесарей и станочников по
участку. Сводные данные количества работающих приведены в
табл. 7.3.
Таблица 7.3
Группа работающих
Производственные рабочие
Станочники
Слесари
Вспомогательные рабочие
Итого рабочих
ИТР
СКП
МОП
Количество
всего
15
12
3
2
17
1,7
0,5
0,3
Количество из
них в одной
смене
10
6
2
2
12
-
-
Расчетные данные
12-17 % от произвол, рабочих
10% от рабочих
3 % от рабочих
2 % от рабочих
Коэффициент сменности равен 1,91.
80

7.5. Размещение и площади
Участок ремонта и восстановления штампов для горячей штам-
повки расположен в корпусе инструментального цеха. Участок ограни-
чен осями 27-29 и рядами колонн А-Г. Площадь участка S = 211 м2.
Планировка не прилагается.
7.6. Основные данные
Таблица 7.4
Наименование показателей
1. Годовой выпуск продукции
2. Количество оборудования
В том числе:
производственного
вспомогательного
3. Количество рабочих
В том числе:
производственных
вспомогательных
4. Общая площадь
Единица измерения
тыс. руб.
сд.
ед.
ед.
чел.
По перспективной технологии
60,0
11
10
1
17
)
чел. 15
чел. 2
м2 211
81

о»
•ч»
А
it
U
•
л л?
А
*
Р
3J
&
j 1—j j I—
> 1
P Д
»
Ф
ol
ГТ5"
X4
*^1
-pii—4—rrNT'T'
SHb |=Ф-то; i11 baa-
—i—*i—i i ,. i i ы i—I si i
1 7Ш
d"* ..-tpi П|й(В
**•
i ff-n rP-r-il j ! ULa 1
?69?.
"2Г
J^THT
¦V
¦*-
&>
¦* I' ¦ * I ¦-

„ i i—rru
%iJu—„¦»! IT ... J* L
I A
: I 1 " L__ j»?

l***rt *• у** •*• W» f f
y*. ,-..««.«-*
Й«2Ь=Я?*
«so
^-SSSie»
If-""*-." ?
»**4> A^fcV,
^u^#:* <c>4ri**v
TTrrn ШТП
чТТТг ГТгТ ^ Г I i t i } • M » I *^.rti-vk „J
S » I j ill J.J J *"*#'*»4fr**-* *И ¦¦'«¦. »Ч И,,-*~ »']l;
|.,t«4,-!~-|*-*_..r,-?-~ i | t > '111 1-4—t-fc.. чй.*-*
JUL Л JL 1^^:^^^^Щ^аж^^ш^шт
V i fc-»^»A«t*l
у~**ЛТ1Г-у -—ч-чгЬ— *Ч>» r»
»**. rf#- fc MW.r^ir^hV-^tn^^^^y <•*'
5000
.4 v,<*<*+*"*4.»Vl" *-• ГА
УЮТ
'-»»•-*•» —»^Й»»-Д«рЙ» " •-¦
liJLu Jtw . 4|Л1|Ддш< w^WwJyww
i
.1
t
л л
p. '
и!
i
I
I i
i Я /7
5
ff«v, .«• .•
г
6Ш0
с« *v^i ким»11— игл/>¦;,- ;л*ч-*:*г***и<г
¦к* -^ > »* **'*^*а^-*'^*^. » >д пс
С
. *• «V Мча
шею
J i-»r WpCKo «t «V.
^•*.
5500
г.Л|.4 .«^»^*ч .«f*^M »)Atj**a«*<>i'*-<dj
к»....^»^^%. v.«,»vrf.^.<(t«if^f^H''K.)> 1^*^чаг«^«м^>ч*»ч..ж. •v'X^c*<»v*4*n'*'4**:«-<A:«'<«-*T*«
•^v.^v^i^v ^HMf/^iHt/^wm-ffi^btiw»^.^<
v>
:6'0Ш
•».\ч^*.чг ил A*»»>> v* — »<4*^t***4«v^*»"v'' -•¦- •;•»*->¦*
•M>>vr*<t< •*'•*• ^^H»>^v* -•*"•"¦ ¦%•¦«•%»»••r«»t»««,«
r«w««>^»»^*y/^«v 4«^-*j«a д *.^k*'- ^» *v«- h^3't««K:
=—«F»>f

Условные обозначения
вновь уст&нании-
иа;:м<>е обору;jonv>-
СУШёСТВуЮШвС
fcxH. оборудова-
ние
верстак
С
,^
4
сжагыи иозцух
иронимдст-
пенная иода
злек'фо шерг "ИЯ
стеллаж
?
Vi. лмкфьр на
ьП'ИОрсдьсе
сто I
М
мес ю мастера
лерегоролка |^'<С
место рабочего
многостаночное
обслуживание
место '1.ы
ск .!1а..!ироналн>1
+ ¦
»-
i Г
+ -1
,
|
z t
:;rx
'«t!
i
rl;
...
KB 09. 199
ОАО "Кузнецкгормзш"
L, _.i - ... .j .i
j моли такого oOajiyaO' j »•<•-¦
1 в«и*Я {О* 1C3 *P SS > VI7 j

Приложение 2
Эффективный годовой фонд времени работы оборудования
при 41-часовой рабочей неделе и 8 праздничных днях в году
Оборудование
1
В одну смену
Номинальный годовой
фонд времени, ч
2
Потери от номиналь-
ного годового фонда
времени, %
3
Эффективный годовой
фонд времени, ч
4
В две смены
Номинальный годовой
фонд времени, ч
5
Потери от номиналь-
ного годового фонда
времени,%
6
Эффективный годовой
фонд времени, ч
7
В три смены
Номинальный годовой
фонд времепи, ч
8
Потери от номиналь-
ного годового фонда
времени,%
9
Эффективный годовой
фонд времени, ч
10
Металлорсжушее оборудование
Металлорежущие станки мас-
сой, т:
до 10
св. 10 до 100
Металлорежущие станки с
программным управлением
(ПУ) массой, т:
ДО 10
св. 10 до 100
Металлорежущие станки с ПУ
типа «обрабатывающий
центр» массой, т:
до 10
св. 10 до 100
Агрегатные станки
Автоматические линии
Оборудование для электро-
эрозионной, электрохимиче-
ской, плазменной, ионной и
лазерной обработки
2070 1,4 2040 4140 1,9 4060 6210 2,4 6060
2070 3,3 2000 4140 3,8 3985 6210 4,3 5945
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
—
-
-
-
4140
4140
4140
4140
4140
4140
4140
4,7
6,6
6,0
8,0
3,0
9,5
2,0
3945
3865
3890
3810
4015
3745
4060
6210
6210
6210
6210
6210
6210
6210
5,7
7,6
7,0
9,0
3,5
П,5
5855
5740
5775
5650
5990
5495
6060
86

Продолжение прил. 2
Кузнсчно-прессовые оборудования
Прессы механические
1 1 2
Прессы л исто штамповоч-
ные, обрезные, винтовые,
чеканочные усилием, кН:
1000
до 3150
Прессы листоштамповоч-
ные рамные
Прессы листоштамповоч-
ные колонные
Прессы с нагревателями
для прессования изделий
из пластмасс
Машины для литья под
давлением термопластич-
ных материалов
Установки для электрогид-
равлической штамповки
2070
3
1,0
4 1 5
2050
4140
4140
4140
4140
4140
4140
4140
6
1,5
2,5
3,5
14,0
4,5
3,5
2,0
7
4080
4035
3995
3560
3950
3995
4055
8
6210
6210
6210
6210
6210
6210
6210
9
2,0
3,0
4,0
16,0
5,5
4,0
3,0
10
6085
6025
5960
5215
5870
5960
6025
Ножницы, машины гибочные и правильные
Ножницы, машины гибоч-
ные и правильные (толщи-
на обрабатываемого листа
до 20 мм)
То же, уникальное оборудо-
вание (толщина обрабаты-
ваемого листа св. 20 мм)
2070
-
2,0
-
2030
-
4140
4140
2,5
3,0
4035
4015
6210
6210
3,0
3,5
6025
5990
Молоты
Молоты ковочные с МПЧ
кг:
до 400
до 2000
-
-
4140
4140
1,0
2,5
4100
4035
6210
6210
1,5
3,0
6115
6025
Печи термические
Печи с непрерывным тех-
нологическим циклом рабо-
ты длительностью св. 120 ч
Печи с технологическим
циклом работы длительно-
стью 70-120 ч
Автоматизированные без-
муфельные агрегаты для
химико-термической обра-
ботки
Автоматические линии для
комплексной термообработ-
ки инструмента
-
-
-
—
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
—
-
-
—
—
—
-
8760
8570
6490
6490
9,5
8,5
17,0
15,0
7930
7840
5385
5515
87

Продолжение прил. 2
1
Механизированные и авто-
матизированные агрегаты,
печи элеваторного типа
Механизированные печи,
вакуумные печи
Немеханизированные печи
(камерные, шахтные, соля-
ные ванны)
Немеханизированные печи
(камерные с площадью по-
да не более 0,3 м2)
Высокочастотные установки
механизированные и авто-
матизированные
Немеханизированные печи
Оборудование с вредными
условиями труда (ванны для
цианирования, травления и
др.)
2
-
-
-
-
-
—
-
3
-
-
-
-
-
—
-
4
-
-
-
-
—
-
—
5
-
4140
4140
4140
4140
4140
3660
6
-
5,5
4,0
2,0
6,5
3,5
4,0
Оборудование сварочное и для газоплазменной об
Установка для сборки и
элсктродуговой сварки со
сварочными головками, ме-
ханическое сварочное обо-
рудование (манипуляторы,
кантователи, позиционеры и
ДР-)
1 юточно-механизированные
сборочно-сварочные линии
Гибкие производственные
модули (ГПМ), устанавли-
ваемые в автоматизирован-
ные участки, цехи
Источники питания для
электродуговой сварки:
трансформаторы сварочные
выпрямители и преобразо-
ватели сварочные
Полуавтоматы и автоматы
для дуговой сварки под
флюсом и в среде защит-
ных газов (с источниками
питания)
Машины контактные для
точечной, шовной, рель-
ефной и стыковой сварки
2070
-
-
2070
2070
2070
2070
2,5
-
-
1,5
3,5
4,5
4,0
2020
-
-
2040
2000
1975
1985
4140
4140
—
4140
4140
4140
4140
4,0
9,5
-
2,0
4,0
5,0
4,5
7
-
3910
3975
4055
3870
3995
3515
8
6490
6490
6210
-
-
-
5490
9
9,5
7,5
6,0
-
-
-
6,0
10
5875
6005
5835
-
-
-
5160
работки металла
3975
3745
-
4055
3975
3935
3955
6210
6210
6490
6210
6210
6210
6210
5,5
10,5
12,0
2,0
4,5
5,5
5,0
5870
5560
5710
6085
5930
5870
5900

Продолжение прил. 2
1
Машины для сварки трени-
ем
Оборудование для специ-
альных способов сварки
Машины и установки для
кислородной и газоэлек-
трической резки и сварки
2
2070
2070
2070
*>
3
2,5
8,5
4,5
4
2020
1895
1975
5
4140
4140
4140
6
3,5
9,5
6,0
7
3995
3745
3890
8
6210
6210
9
4,5
7,0
10
5930
5775
Оборудование для цехов металлопокрытий и окраски
Немеханизированное обору-
дование
4140
3,0
4015
6210
4,0 5960
Оборудование слссарно-сборочное
Рабочие места:
без оборудования
с механизированными
приспособлениями
2070
2070
1,0
2070
2050
4140
4140
1,5
4140
4080
6210
6210
2,0
6210
6085
Приложение 3
Эффективный годовой фонд временной работы рабочих
11родолжитслыюс1 ь
рабочей недели, ч
41
41
41
36
36
Продолжите.тьносгь
основного отпуска,
ДНИ
15
18
24
24
36
Номин&тьный годо-
вой фонд времени, ч
2070
2070
2070
1830
1830
Потери от но-
минатьного
годового фон-
да % времени
10
11
12
12
17
Эффективный
годовой фонд
времени рабо-
ты рабочих,ч
1860
1840
1820
1610
1520
Приложение 4
Рекомендательная информация о прогрессивных технологиях
изготовления и ремонта технологической оснастки
Технология, основанная на комбинированном использовании
89

средств вычислительной техники и металлорежущего оборудования (сис-
тема С AD/CAM).
Изготовление сложных полостей всегда начинается с модельной
оснастки или плазового чертежа, т.е. с объекта, заключающего в себе
всю информацию о поверхности детали. Для сканирования (снятия заме-
ров на измерительном устройстве) изготавливается мастер-модель высо-
кой точности, так как от неё зависит точность полученных результатов.
Далее мастер-модель поступает на стол техкоординатного измерительно-
го устройства, связанного с центральной ЭВМ. Сканирование модели
может производиться как по всей её поверхности, так и по зонам, в зави-
симости от возможностей оборудования, на котором производится ме-
хобработка.
При сканировании каждой последующей зоны производится пе-
рекрытие предыдущей по границам соприкосновения на 15...20 мм.
Информация о поверхности детали поступает в центральный процессор
32-разрядной ЭВМ типа VAX 11-750. Далее информация перерабаты-
вается средствами геометрико-технологического языка Evclid. Визу-
альный контроль по;г/ченного изображения производится на графиче-
ском дисплее, на экране которого также осуществляется редактирование,
то есть изменение или дополнение конструкции профиля. Откорректи-
рованная и окончательно утверждённая после проверки на экране дис-
плея или графопостроителя информация опять поступает в ЭВМ. Далее
производится выдача управляющих перфолент для изготовления рабо-
чих частей штампов на станках с ЧПУ. На станках производится
95-98 % механической обработки и только 2-5 % остаётся на ручную
доработку. Это достигается использованием пятикоординатных станков
фрезерной группы.
Таким образом, способ описания пространственноориентирован-
ных деталей заключается в следующем:
- сканирование но модели, выполненной из высококачественных
смол, не допускающих усадки при большом разбросе температур;
- вычерчивание чертежей на графопостроителе;
- математическое вычисление линий наружного контура (по-
верхности) для позитивных и негативных частей (пуансон и матрица) в
трёх или пяти осях;
- визуальный контроль элементов поверхности с использованием
видеографических и графических устройств;
- изготовление образца меньших размеров 5:1, 10:1 для контроля
90

формы поверхности, конструкции и т.д. Изготовление производится на
трёх- или пятикоординатньгх станках с ЧПУ; используются заготовки из
полистирола, дерева или различных пластмасс;
- уточнение или корректировка программного обеспечения по
результатам замеров образца технологическими соображениями и т.д.;
- изготовление деталей штампов по скорректированным про-
граммам на станках с тремя или пятью степенями свободы;
- окончательные или доводочные операции, если таковые преду-
смотрены технологическим процессом. Обычно они производятся на
универсальном оборудовании или, если детали повышенной сложности,
вручную.
Фирма имеет следующие технические средства: один компьютер
типа VAX 11-750 фирмы «Digital», две графические интерактивные ра-
бочие станции «Work Station», связанные с ЭВМ, а также работающие в
автономном режиме, графопостроитель и оцифрователь фирмы «Ben-
son».
Основу математического описания формообразующих поверхно-
стей составляет геометрико-технологический язык Evclid, который рас-
ширен специалистами фирмы в направлении ввода данных с перифе-
рийных устройств, например с оцифрователя или с устройства с другим
алгоритмическим языком. Разработан также универсальный постпроцес-
сор для изготовления деталей штампов и пресс-форм на трёх- или пяти-
координатных станках с программным управлением.
Станочно-измерительный парк итальянской фирмы A. G. Inter-
national включает в себя:
- измерительную машину с тремя степенями свободы, с размера-
ми сканируемой поверхности: 3750-2000-1500;
- фрезерный станок с пятью координатами с числовым контро-
лем (или CNC, то есть со встроенной микро-ЭВМ), модели Colgar 70
HR;
- легкий фрезерный станок с пятью координатами и с CNC мо-
дели LOBBS;
- фрезерный станок с CNC модели Mecof;
- фрезерный станок с CNC модели Rivolta;
- фрезерный станок с CNC модели Autror Olivetti;
- фрезерный станок с CNC модели Rambaudi;
- фрезерный станок с CNC модели Huron;
-универсальный фрезерный станок модели Mecof CSIOVA;
91

- универсальный фрезерный станок модели Rivolta CSIO;
- универсальный фрезерный станок модели Sachman.
Помимо этого фирма также имеет ряд универсальных станков -
сверлильных, шлифовальных, корректировочных прессов, мерительно-
режущих инструментов и т.д.
Продукцию (штампы, пресс-формы) подразделяют следующим
способом: инструмент крупных размеров - 25 %; средних размеров -
26 %; мелких размеров - 49 %.
Фирма впервые в инструментальной промышленности перешла к
технологии изготовления формообразующего штампового инструмента,
основанной на широком использовании средств вычислительной техники
и оборудования с программным управлением. При этом программное
обеспечение позволяет описывать сложнейшие поверхности (например
пресс-формы). При этом многие поверхности описываются без модели,
по плазовому чертежу, что значительно снижает трудоёмкость изготовле-
ния. Ориентация изготовления инструмента на оборудовании с про-
граммным управлением гарантирует высокую точность (в 2-10 раз пре-
вышающую точность копировально-фрезерных станков), снижение, а по-
рой и отсутствие последующей ручной обработки (до 3-5 %), лёгкость
наладки.
База данных фирмы содержит около 420 типов и типоразмеров
штампов и пресс-форм.
Система изготовления штампов фирмы обладает универсально-
стью, значительной гибкостью. Например, изготовление детали на
станке может идти одновременно со сканированием или оцифрованием,
графические рабочие станции («Work Station») позволяют производить
автономную работу, что даёт возможность «конструировать» на экране
дисплея пресс-форм из базы данных, вносить в конструкцию измене-
ния, корректировку и т.д.
Аналогичные системы находят применение и в нашей стране.
Московский автомеханический институт (МАМИ) совместно с АЗЛК
разработали систему СПОП описания формообразующих поверхностей
по чертежу без модельной оснастки.
В прессовом производстве ВАЗа внедрена система описания
профиля обрезных и фланцовочных штампов с использованием трёх-
мерного языка 3DL. Система заключается в сканировании с модели,
т.е. в получении выходных данных, преобразовании их средствами язы-
ка 3DL и выдаче управляющих программ для станков с ЧПУ (система
92

управления Н55).
Более расширенная система разрабатывается на ВАЗе для всех
видов формообразующих поверхностей.
Изготовление формообразующих штампов с использованием
электроэрозионных процессов повышает производительность труда, так
как высвобождается копировально-фрезерное оборудование и сокраща-
ется объём ручных работ [4].
Использование гальванопластики для изготовления технологической
оснастки [6]
Сущность метода гальванопластики - получение точной нега-
тивной металлической копии путём электролитического осаждения ме-
талла или сплава металлов на подготовлешгую модель. После осажде-
ния достаточно толстого слоя металла копия отделяется от модели.
Внутренняя, обращенная к модели сторона гальванопластической ко-
пии является формообразующей поверхностью оснастки. Для увеличе-
ния жёсткости копии и придания ей требуемых габаритных размеров и
геометрической формы на её тыльную сторону после предварительной
обработки напаивается или наклеивается основание из стали или друго-
го металла. Копия простой конфигурации после протачивания по кон-
туру устанавливается в стальную обойму с натягом. В таком виде изде-
лие используется в качестве вставки матрицы или другого формующего
элемента технологической оснастки. Если модели выполнены из токо-
непроводящих материалов (диэлектриков), на них предварительно на-
носится токопроводящий слой методами химической металлизации,
графитирования или другими.
Обычная матрица, изготовленная традиционными методами,
представляет собой монолитную деталь из одного металла с формооб-
разующей полостью. При изготовлении матрицы методом гальванопла-
стики путём электролитического осаждения получают лишь коркооб-
разную металлическую копию толщиной 2-5 мм. Как отмечалось, после
отделения от модели копии её тылыгую сторону заполняют металлом
или металлополимерной композицией для обеспечения требуемой жё-
сткости и нужных габаритных размеров.
Гальванопластика как метод изготовления матриц и других
формообразующих деталей технологической оснастки обладает рядом
специфических особенностей, влияющих на физико-механические и
93

эксплуатационные свойства оснастки, а также на процесс её изготовле-
ния. При этом важнейшую роль играют такие факторы, как материал
копии, толщина её на различных участках, конструкция и материал ос-
нования, способы соединения основания и копии.
В отечественной и мировой практике при изготовлении техно-
логической оснастки методом гальванопластики получило распростра-
нение электролитическое осаждение следующих металлов: никеля, ме-
ди, сплава никель - кобальт.
Методом гальванопластики изготавливают вставки, вкладыши
пресс-форм для термо- и реактопластов, мастер-электроды для элек тро-
эрозионной обработки сложнопрофильной рабочей поверхности штам-
пов и пресс-форм. В сочетании с электроэрозионной обработкой его
используют также при изготовлении сложнопрофильных мастер-
пуансонов для холодного выдавливания.
Применение гальванопластики для изготовления технологиче-
ской оснастки позволяет:
- значительно сократить сроки технологической подготовки
производства;
- воспроизводить сложнопрофильные формы с высокими точно-
стью и классом шероховатости поверхности, с чётким копированием
макро- и микрорельефа;
- сократить или даже исключить высококвалифицированный
труд при серийном изготовлении сложных художественных изделий
культурно-бытового назначения, так как моделью для пресс-формы
может служить авторский экземпляр изделия;
- снять несколько копий с одного изделия;
- одновременно в одной ванне обрабатывать несколько изделий;
- значительно сократить расход металла при изготовлении
пресс-форм.
Изготовление пресс-форм плазменным напылением [5]
Несмотря на широкое применение таких прогрессивных методов
изготовления формообразующих деталей оснастки, как холодное выдав-
ливание, электроэрозионная и электрохимическая обработка, гальвано-
пластика, порошковая металлургия, доминирующей в изготовлении этих
деталей остается слссарно-механическая обработка. Прогрессивные про-
цессы изготовления формообразующих деталей на данном этапе имеют
94

ограниченное применение или существенные недостатки. Так, например,
применение холодного выдавливания ограничивается габаритами выдав-
ливаемой полости и применяемыми материалами, электрофизические и
электромеханические методы обработки металлов обеспечивают соответ-
ственно чистоту поверхности до Ra = 1,25, а точность размеров до 9 ква-
литета. Порошковую металлургию ввиду необходимости в дорогостоя-
щей оснастке целесообразно применять при больших сериях деталей.
Причём точность изделий после термической обработки достигает до 9
квалитета, чистота поверхности Ra = 1,25. Процесс гальванопластиче-
ского наращивания формообразующих деталей длителен по времени и
имеет ограничения по применяемым материалам.
Разработанный на Рижском опытном заводе технологической ос-
настки метод изготовления формообразующих деталей с применением
плазменного напыления имеет ряд преимуществ по сравнению с сущест-
вующими методами:
- повышается производительность труда в несколько десятков
раз по сравнению с механической обработкой, причём эффективность
процесса тем выше, чем сложнее конфигурация детали;
- возможно получать высокий класс чистоты поверхности (до 9
класса) и точность размеров до 2 класса при достаточно высокой твёр-
дости и плотности напылённого слоя;
- на одну металлическую мастер-модель можно напылять боль-
шое количество деталей; материалом для моделей могут служить сталь,
бронза, медь, латунь, керамика, гипс и др;
- методом плазменного напыления можно изготавливать детали
из жаропрочных и тугоплавких металлов.
Сущность процесса изготовления формообразующих деталей
плазменным напылением заключается в следующем. На модель, которая
по размерам и конфигурации является негативом изготовляемой формо-
образующей детали, напыляется в плазменной струе слой металла тол-
щиной 5-15 мм. Затем модель удаляется, а напылённый слой закрепляет-
ся в соответствующую обойму и используется в качестве матрицы.
По сравнению с электродуговой и газопламенной металлизацией
плазменное напыление имеет ряд преимуществ. Высокая температура и
теплосодержание плазмы позволяют наносить покрытия из тугоплавких и
жаропрочных материалов. Большая скорость расплавленных частиц,
близкая к скорости звука, обеспечивает высокую плотность покрытия,
хорошее сцепление с поверхностью модели и между частицами и точное
95

воспроизведение конфигурации модели.
Помимо операций плазменного напыления, процесс изготовления
формообразующих деталей включает в себя операции изготовления мо-
делей, подготовки модели к напылению, удаление моделей, крепление
формообразующих деталей в пресс-форме, а также механическую обра-
ботку.
Физико-механические свойства напылённых материалов и качест-
во формообразующих деталей в большой степени зависят от правильного
выбора материалов для напыления, моделей, а также режимов напыления.
Опыт работы завода позволяет рекомендовать применение метода
плазменного напыления для изготовления следующей технологической
оснастки: пресс-форм для пластмассовых и резинотехнических изделий,
форм для литья цветных металлов, форм для стеклоизделий, изделий из
воска, парафина и др.
Изготовление пластмассовой модельной оснастки [9,10]
Литейная оснастка из пластмасс сочетает в себе лучшие свойст-
ва деревянной и металлической оснастки, т.е. прочность, легкость, от-
сутствие прилипаемости формовочных смесей, растрескивания, короб-
ления, коррозии и набухания, простоту изготовления. Отпадает необхо-
димость в трудоемких копиролва1ьно-фрсзерных и слесарно-
доводочных работах. В случае повреждения легко и быстро ремонтиру-
ется.
При изготовлении отливок ручная формовка позволяет выпол-
нить до 5-6 тысяч съемов с пластмассовой модельной оснастки, а ма-
шинная формовка - более 40 тысяч съемов.
Процесс изготовления пластмассовой модельной оснастки со-
стоит из следующих операций:
- изготовление мастер-моделей и эталон-стержней;
- изготовление гипсовых форм по мастер-моделям;
- приготовление эпоксидного компаунда;
- изготовление моделей и стержневых ящиков из эпоксидного
стеклопластика;
- зачистка и шлифовка готовой оснастки;
- монтаж моделей на подмодельные плиты и установка крепле-
ний на стержневые ящики.
96

Список рекомендуемой литературы
1. Егоров, М. Е. Основы проектирования машиностроительных за-
водов / М. Е. Егоров. - М.: Высш. шк., 1969. - 480 с.
2. Проектирование производственных систем в машиностроении :
учеб. пособие. РИО ПГУ, 2001. - 350 с.
3. Общесоюзные нормы технологического проектирования пред-
приятий машиностроения, приборостроения и металлообработки. Фон-
ды времени работы оборудования и рабочих. ОНТП15-85. - М.: ВНИИ-
ТЭМР, 1986.-40 с.
4. Гамзатов, Г. К. Технология изготовления штампов электроэро-
зионным методом (опыт ВАЗа) / Г. К. Гамзатов, В. Л. Маширов. - Толь-
ятти : НЙИАП, 1986. - 35 с.
5. Ковалевский, А. А. Технология изготовления пресс-форм плаз-
менным напылением / А. А. Ковалевский, Г. Ю. Прилавский,
Я. А. Грейман. - Рига : ЛРИНТИиП, 1971. - 51 с.
6. Брайнман, Б. М. Опыт и нормативы использования в отрасли
гальванопластики для изготовления технологической оснастки /
Б. М. Брайнман. - М.: ЦНИИТЭИ легмаш, 1984. - 68 с.
7. Оценка уровня технологических процессов механосборочного
производства, курсовых и дипломных проектов : метод, указания / сост.
Б. И. Коган. - Кемерово : КузГТУ, 2002. - 11 с.
8. Методические указания по выполнению дипломного проекта
для студентов специальности 120100 «Технология машиностроения»
сост. В. А. Полетаев, А. А. Клепцов, В. Г. Лоскутников. - Кемерово :
КузГТУ, 1996.-18 с.
9. Коган, Б. И. Прогрессивная технология горного машинострое-
ния. В 2 ч. Ч. 2. Новые технологические процессы. - Кемерово, Кузбас-
свузиздат, 2000. - 335 с.
10. Коган, Б. И. Изготовление пластмассовой модельной оснастки.
- Кемерово : Кузбассвузиздат, 2006. - 95 с.
97

Оглавление
Введение 3
1. Классификация инструмента и методы проектирования инстру- 4
ментальных цехов
1.1. Проектирование инструментальных цехов по «точной» 5
программе
1.2. Проектирование инструментальных цехов по «приведён- 10
ной» программе
1.3. Проектирование инструментальных цехов по технико- 11
экономическим показателям
2. Вспомогательное оборудование инструментальных цехов 24
3. Рабочий состав цеха и определение его численности 26
4. Планировка оборудования и рабочих мест в цехе. Определение 27
площади
5. Определение общей потребности цеха в материалах и энергии 32
6. Подъёмно-транспортное оборудование инструментального цеха 36
7. Основные технико-экономические показатели инструментально- 37
го цеха
Приложение 1. Проект инструментального цеха ОАО «Кузнецк- 38
гормаш»
Приложение 2. Эффективный годовой фонд времени работы обо-
рудования при 41-часовой рабочей неделе и 8 праздничных днях в 86
году
Приложение 3. Эффективный годовой фонд времени работы рабо- 89
ЧИХ
Приложение 4. Рекомендательная информация о прогрессивных 89
технологиях изготовления и ремонта технологической оснастки
Список рекомендуемой литературы 97