汽车工厂设计手册.docx

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汽车工厂设计手册

汽车工厂设计手册

（机械加工车间）

中国重型汽车集团公司工厂设计院

1生产纲领

1.1生产纲领在工厂设计中的重要作用

1.2各种生产纲领的制定

1.3机械加工车间类型与生产性质的划分

2工作制度和年时基数

2.1机械加工车间和装配车间设备工作地和工人年时基数

2.2关于重大、精密、稀有设备划分范围

3劳动量

3.1关于劳动量的基本概念

3.2单件工序时间的确定

4设备

4.1关于设备的基本概念

4.2设备数量计算办法

4.3一汽部分非标设备主要参数

5工作人员

5.1机械加工车间工作人员组成

5.2有关工作人员的概念

5.3生产工人的计算

5.4各类人员计算指标

5.5工作人员组成表

6机械加工车间组成与面积

6.1机械加工车间组成

6.2关于面积的概念

6.3面积计算的几点说明

6.4生产面积计算参考指标

6.5辅助部门面积参考指标

7厂房设计的基本知识

7.1单层工业厂房常用的结构形式

7.2多层工业厂房常用的结构形式

7.3机械加工装配车间柱网及高度的决定

7.4生活间柱网形式

7.5车间管道排列次序

7.6对天窗的评价

7.7车间个部门地面材料选择表

7.8门的规格

7.9窗的规格

7.10垫层厚度选择表

8车间区划与设备平面布置

8.1车间区划图

8.2设备平面布置图

8.3工艺设备平面布置图画法规定

8.4常用图例规定

9工艺部分概算编制

9.1工艺概算的内容

9.2概算编制填写办法

10主要材料和辅助材料消耗

10.1主要材料消耗

10.2辅助材料消耗

11机械加工车间主要数据及技术经济指标

12动力

12.1压缩空气

12.2生产用蒸汽

12.3生产用水

1生产纲领

1.1生产纲领在工厂设计中的重要作用

a.反映工厂生产规模的大小，是工厂设计中计算设备、人员、面积、投资的基本依据；

b.工艺分析的主要依据，根据产品图每个零件年产量确定工艺水平，编制零件工艺过程；

c.计算车间各种主要材料消耗的依据，从纲领表上可计算全年各种主要材料的消耗；

d.确定车间运输量依据，从纲领表上根据零件的毛重与净重，确定各车间运输量，铁屑重量。

1.2各种生产纲领的制定

1.2.1详细生产纲领的制定

a.成套产品生产车间详细生产纲领的编制：

根据产品图、总零件明细表编制出车间分工表，该表是全厂生产产品的零部件明细表，表中标明每个零件年基本纲领和备用纲领及流经各车间的工艺路线，可看出各车间之间的关系；然后，再从该车间分工表中摘取流经机械加工车间的零件，编制出机加工车间零部件明细表，其格式如下：

**厂**车间机械加工零部件明细表

序号

零部件

材料

每套件数

重量（kg）

全年生产纲领

备注

毛重

净重

件数

重量（t）

编号

名称

每件

每套

每件

每套

基本纲领

备品纲领

合计

毛重

净重

%

件数

基本纲领

备品纲领

合计

基本纲领

备品纲领

合计

生产纲领明细表

序号

零部件

材料

外形尺寸

备品率%

数量（件）

重量

工艺路线

编号

名称

每套

年纲领

合计

单件kg

每套kg

年纲领T

毛重

净重

毛重

净重

简化生产纲领表

序号

零部件

材料

毛坯

每车件数

备品率%

单件

编号

名称

毛重kg

净重kg

b.汽车配件生产车间详细生产纲领的编制：

c.多品种生产车间生产纲领的编制：

折合系数K值的大小与两者的重量、生产批量、零部件的结构复杂程度有关，计算公式如下：

代表产品的换算纲领=换算产品纲领×K---折合系数

K=K1·K2·K3=被代表产品劳动量/代表产品劳动量

K1—重量系数。

K1=（Q1/Q2）2/3Q1—被代表产品重量，Q2—代表产品重量。

该公式仅适用于两者之比在0.5～2范围内。

K2—成批性系数N1—代表产品年产量，N2—被代表产品年产量，

N/N2

0.5

1.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

K2

0.97

1.0

1.12

1.22

1.28

1.32

1.37

当年产量之比值（N1/N2）在10以上时，生产性质已发生变化，工艺条件不同，该折算方法已不适用。

K3—复杂系数，根据产品的结构、形状、加工工艺性、零件表面光洁度和加工精度等不同因素而确定。

1.3机械加工车间类型与生产性质的划分

a.机械加工车间的类型

机械加工车间的类型

生产产品类型

零件毛坯重量

（t）

车间内安装金切设备数量（台）

小型

中型

大型

轻型

0.1

≯150

150～300

≥300

中型

2.0～5.0

100～125

125～200

≥200

重型

≯30

≯75

75～125

≥125

特重型

≥30

≯40

≯75

≥75

b.机械加工、装配车间的生产性质

机械加工、装配车间的生产性质

生产类型

同类零件的生产纲领（件、台套、辆）

重型车

中型车

轻型车

单件生产

≤5

≤10

2t～6t

≤100

小批生产

5～100

10～200

≤1000

100～500

中批生产

100～300

200～500

1000～10000

500～5000

大批生产

300～1000

500～5000

10000～30000

5000～50000

大量生产

≥1000

≥5000

≥30000

≥50000

2工作制度和年时基数

2.1工作制度

机械加工车间的工作制度一般设计为两班制，车间内个别部门，个别设备可以实行三班制。

目前，我国全年法定工作日为251天（即全年日历天数扣除双休日104天和10天法定假日）。

2.2年时基数

工人年时基数：

工人全年实际工作时数，要从251天全部工时中扣除一定的缺勤时间，通常工人的工作时间损失率以8%计算，若女工比例较多时，年时基数还需降低。

设备年时基数：

考虑到正常维护设备所需的停工时间，按设备的不同类型、不同工作制度确定设备年时基数。

机加工车间、装配车间的工人、设备、工作位置年时基数

项目名称

女工比例（%）

一班制

二班制

三班制

工人

0～25

1850

1850

1520

26～50

1800

1800

1450

51～75

1780

1780

1435

设备

中小型机床和一般设备

1930

3775

5200

重型稀有精密和复杂设备

1850

3530

4740

工作位置

2008

4016

5647.5

重大、精密、稀有设备划分范围

设备名称

主要规格范围

高精度

一般大型

重型稀有

普通车床

中心高400～1000

中心高≥1000

立式车床

工作台ф1250～4000

工作台≥ф4000

落地车床

花盘ф2000～3000

花盘≥ф3000

卧式多轴自动及半自动、立式多轴自动、曲轴凸轮轴专用车床

各种型式尺寸

卧式镗床

镗杆ф85～175

镗杆≥ф175

摇臂钻床

钻孔ф75～100

钻孔≥ф100

深孔钻床

孔深3.5～12m

钻孔≥12m

龙门刨床

工作台宽1000～2000

工作台宽≥2000

插床

插程600～1000

插程≥1000

拉床

精密拉床

卧式40～70t，立式20t

卧式≥70t,立式≥20t

立、卧式万能铣床

工作台400×1600

龙门铣床

工作台宽500～2000

工作台宽≥2000

鼓形、转盘铣床

各种型式尺寸

半自动靠模铣床

各种型式尺寸

滚齿机

ф1500～3000

≥3000

人字齿机

ф600～1500

≥1500

直齿伞齿机

ф800～1500

≥1500

铣齿机

ф1000～20000

≥2000

外园磨床

磨削ф400×2000～ф700×4000

磨削≥ф700×4000

平面磨床

工作台长2000～5000

工作台长≥5000

导轨、龙门磨床

各种型式尺寸

半自动活塞环磨床

立轴式

高精度丝杠、短轴磨床

一级精度以上

坐标、金刚镗床

各种型式尺寸

高精度滚齿机

五级精度以上

齿轮、伞齿轮磨床

各种型式尺寸

螺纹、蜗杆、丝杠磨床

各种型式尺寸

动平衡机

各种型式尺寸

组合金刚镗床

各种型式尺寸

精密组合机床

各种型式尺寸

特种专用磨床

各种较复杂型尺寸

特种专用铣床

各种型式尺寸

冷墩机

≥ф12

拔丝机

≥50t

桥式行车

≥20t

悬挂运输链

≥400m

3劳动量

劳动量是决定车间生产规模、设备、人员和面积的主要因素，正确制定劳动量是保证设计质量的重要一环。

3.1劳动量的基本概念

每套产品劳动量（台时）—生产每套产品所需全部加工设备时间的总和。

每套产品劳动量（工时）—生产每套产品所需全部生产工人时间的总和。

单件零合件劳动量（台分）--生产每个零合件所需加工设备时间的总和。

单件零合件劳动量（工分）--生产每个零合件所需生产工人时间的总和。

当多机床管理系数等于1时，每道工序的台分等于工分；在概略计算时，工时/台时=1.1～1.3，大批大量生产时取小值，成批生产时取较大值。

装配、涂装等工序的劳动量只按工时（工分）计算。

3.2单件工序时间的确定

3.2.1进行详细的工艺分析，计算每道工序的工时定额

该详细计算工时定额的方法，要求设计人员对设计人员对生产的毛坯、操作过程、切削用量选择等情况较熟悉，否则将会严重脱离实际。

正确使用该详细计算方法，各工序的劳动量比较准确，工序间的水平较一致，尤其在大批大量生产中，合理确定劳动量有一定的积极意义；其缺点是十分麻烦，目前应用较少。

T单=T基+T辅+T技+T组+T自

T单—工序单件时间；

T基—指工序过程的基本机动时间；该时间是根据选择合理切削用量进行计算的机动时间。

T辅—指工序过程的零件装夹、换刀、测量等辅助时间；根据不同的产量以K值进行修正，一般为1.1～1.3。

T技—指分析工艺方法及消化图纸的时间；

T组—指开工前后整理工具、打扫卫生等组织服务时间；

T自—指上卫生间、工间休息等自然消耗时间；

T技+T组+T自—一般根据设备类别按占T基+T辅的百分比求得（查定额手册）。

T价=T单+T调/h

T价—单件计价时间；T调—设备调整时间；

h—批量数=年纲领数/每年投入次数。

3.2.2三结合制定工序定额

由技术人员、工人、领导参与的三结合方法制定工序定额，该方法适用于成批生产的工厂设计中，是一种即可靠又迅速的方法。

但是，在估算中出现的偏差会造成定额水平参差不齐的问题。

3.2.3对比法制定工序定额

根据现有技术资料，通过放大缩小或套用的方法确定工序定额。

此方法是工厂设计中常用的一种方法。

为此，要求设计人员积累尽可能多的工时定额资料，并及时进行补充、修改、完善。

4设备

4.1设备的基本概念

4.1.1工艺专业设备的分类

工艺专业设备一般可分为工艺设备和起重运输设备两大系列，工艺设备又可分为生产设备和辅助设备两大类，其中生产设备可分为主要生产设备和其他生产设备两类。

生产设备：

在车间内直接参加完成产品生产过程各工序的全部工艺设备；

主要生产设备：

在机加工车间内，一般指金属切削机床，若同一车间还包括冷镦机和冲压设备时，也应列入主要生产设备；

其他生产设备：

一般指校直或压装用的油压机、气动压床、清洗机、平衡机、探伤机、砂轮机、去磁机、非大量生产时配套用的台钻等；

辅助设备：

不直接参与产品生产过程，但属必不可少的辅助生产所需的设备，包括生产车间的辅助部门和辅助车间采用的生产设备。

生产车间的车间磨刀间、机夹修理站、切削处理站等辅助部门使用的设备为辅助设备；

起重运输设备：

从原材料进厂到成品出厂，工厂在生产和辅助生产方面所采用的起重运输设备（含机械化运输设备）。

如桥式起重机、梁式起重机、电动葫芦、悬挂起重机、辊道、悬挂运输链、皮带输送机、装配输送带、板式输送带、铁路机车、各类汽车、叉车、各类窄轨机械化运输系统的钢结构。

工艺设备除了上述按生产性质分类外，按结构分类还可分为十大类，一般在工厂设计过程中需要按结构类型进行汇总统计。

a.金属切削机床：

包括车、钻、镗、磨、铣、刨、插、拉床、齿轮及螺纹加工机床、电加工机床、组合机床、专用机床及其他机床；

b.木工机械：

c.锻造设备：

包括各类锻锤、平锻机、自由锻锤、机械式压机、冷镦机、夹板锤、弹簧锤、摩擦压力机等；

d.冲压设备：

包括各类水压机、油压机、曲柄式机械压床等；

e.加热设备：

包括各种加热炉、保温炉、干燥炉、热处理炉等；

f.铸造设备：

包括型砂处理机械、造型机械、落砂机、压铸机等；

g.熔化炉：

包括熔化用的电弧炉、感应炉、坩埚炉、冲天炉等；

h.焊接设备：

包括各种点焊机、弧焊机、对焊机、缝焊机等；

i.特种电源设备：

包括交直流发电机组、各种整流器、各类高周波设备等；

j.其他设备：

包括备料设备（各种剪床、各类锯床、切断机、拔丝机等）、整形设备（弯管机、轧辊机、碾压机、卷扳机、扩张机、卷环机、卷簧机、绕簧机、手动压床、气动压床、淬火压床、刻度机等）、砂轮机、各种装配设备、各种平衡机、磁力探伤机、齿轮噪音机、齿轮检验机、各类试验设备、油漆设备、各类槽子、各种泵类、高周波淬火机、清理机械、铁屑处理设备、清洗设备等。

在工厂设计过程中，对每台主要生产设备均应计算设备负荷及工段（小组）、车间设备总平均负荷；对数量在一台以下的其他生产设备可以不计算设备负荷，一台以上的其他生产设备，要求进行设备负荷的计算以便确定设备台数，但此负荷应用括号，以免与主要生产设备的负荷相混淆。

4.1.2设备与工位器具、仪器仪表、工具的划分

a.工位器具：

在生产或辅助工作所需的工位器具不属设备类，不得填入设备明细表（清单）；

b.仪器仪表：

不属设备类，应填入设备明细表，不得与设备混填。

单价在200元以上仪器仪表，应填写价格，并纳入工艺设备投资中，但不计设备台数；单价在200元以下的仪器仪表，只需列出仪器仪表清单，不填价格，其费用列入工位器具类支出；

c.各类夹具：

包括翻转夹具、大型装配、焊接夹具、气动工具、电动工具等，不属设备类，不应列入设备明细表。

4.2设备数量的计算办法

4.2.1生产设备的计算办法

4.2.1.1详细计算法（即负荷表法）

在初步设计、施工图设计阶段为合理地组织生产，准确地确定车间（工段）设备型号、数量，一般均应编制设备负荷表。

设备负荷表应具备下列条件：

a.车间、工段（小组）或生产线加工的零（合）件及其年生产纲领；

b.编制以零（合）件为单位的工艺路线卡，该卡应包含工序内容、采用设备型号、名称和工序定额；

设备负荷表格式如下：

**车间**工段（小组）设备负荷及劳动量计算表

序号

零合件号

零合件名称

年纲领

（件）

生产节奏（分）

投入批次（批）

单件劳动量

设备名称

台分

工分

设备型号

1

****

*****

****

****

****

**

**

工序号—T价

全年工序负荷—全年调整时间

2

3

设备计算台数

****

调整时间折合台数

****

设备计算台数合计

****

负荷转移

生产线（工段）+（-）***

设备计算台数总计

***

设备实际采用台数（合计**台）

***

设备负荷率（总平均负荷**%）

***

生产节奏=年时基数/年纲领件数=3775×60/年纲领件数（二班制）；

投入批次：

根据批量确定，成批生产的投入批次，可根据批量的大小一年一、二、四次或12次，或52次；大量单一流水生产不存在投入批次的问题。

每工序负荷填写格式为：

工序号—T价/全年工序负荷—全年调整时间,

T价—单件计价时间=T单+T调/h,T单—工序单件时间，

T调—设备调整一次的时间，

h—批量=年纲领件数/投入批次,

在单一流水生产时：

T价=T单,全年工序负荷=T价/生产节奏

全年调整时间=T调×投入批次（h）,

设备计算台数—同一设备全年工序负荷总和,

调整时间折合台数=同一设备全年调整时间总和/设备年时基数（≤0.15）,

设备计算台数合计=设备计算台数+调整时间折合台数,

负荷转移—应注明与哪个工段（小组）的生产线有关，转入者为“+”，转出者为“-”,

设备计算台数总计—经过负荷转移后的设备计算台数,

设备负荷率=设备计算台数总计/设备实际采用台数,

设备总平均负荷=本工段（生产线）所有计负荷设备计算台数总计/本工段（生产线）实际采用计负荷设备台数总和,

4.2.1.2概略计算法

概略计算法一般只计算主要生产设备总台数，适用于作规划和可研阶段。

<1>按加工单位产品所需的劳动量指标计算主要生产设备台数

根据工厂设计经验，设备负荷率一般在0.5～0.7之间，大量流水生产取低值，成批生产取高值。

为充分利用设备潜力，设计时应尽量提高设备负荷率。

单位成品劳动量是车间的主要技术经济指标之一.在制定单位产品劳动量时,也可参考有关同类规模、同类产品的单位产品劳动量来确定。

<2>按加工每吨产品所需的劳动量指标计算主要生产设备台数

设备台数=加工每吨产品劳动量（台时）×年纲领产品加工零件总净重（t）/设备年时基数×设备负荷率

用概略计算法求得车间设备数量后，为使设计更深入，要求列出各类设备的数量。

可按设备百分比参考指标进行分配。

单件、成批生产的机械加工车间的设备百分比详见下表

4.2.2辅助部门设备计算办法

辅助部门设备数量计算一般是根据主要生产设备的总数确定。

4.2.2.1磨刀部、工夹修理站、机修站

磨刀部—占车间主要生产设备台数的4.5～5%；工夹修理站--占车间主要生产设备台数的1.5～3%；机修站--占车间主要生产设备台数的2～4%。

例机械修理站设备表

序号

设备名称

型号

被服务车间的主要生产机床数（台）

50

100

150

200

250

300

400

一

主要设备

1

车床

C620-1、φ400×900

1

1

1

1

1

2

2

2

车床

C630、φ615×1210

1

1

1

2

3

万能铣

X62W、320×1250

1

1

1

1

1

4

牛头刨床

B665、L=650

1

1

1

1

1

1

5

立钻

Z525、φ25

1

1

1

1

1

1

1

6

万能磨床

M114W、φ140×200

1

1

1

小计

2

3

4

5

6

7

8

二

辅助设备

1

台钻

Z4012、φ12

1

1

1

1

2

2

2

2

砂轮机

φ300

1

1

1

1

1

1

1

3

手压床

3～5t

1

1

1

1

1

1

1

4

划线平台

1

1

1

1

1

1

1

5

装配平台

1

1

1

1

1

1

1

小计

5

5

5

5

6

6

6

例工夹具修理站设备表

序号

设备名称

型号

被服务车间的主要生产机床数（台）

100

150

200

250

300

400

500

600

一

主要设备

1

车床

C620、C630

1

1

2

2

3

3

3

3

2

万能铣、刨床

X62W、B665

1

1

1

1

1

1

1

2

3

立钻

Z525、Z535

1

1

1

1

1

1

2

2

4

万能磨

M115W

1

1

1

1

1

1

1

1

5

平面磨

M7120

1

1

1

小计

3

4

5

5

6

7

8

9

二

辅助设备

1

台钻

1

1

1

1

1

1

1

1

2

台式砂轮机

1

1

1

1

1

1

1

1

3

工作台（单人）

3

4

5

5

6

8

9

10

4

划线台

1

1

1

1

1

1

1

1

小计

6

7

8

8

9

11

12

13

例磨刀部设备表

序号

设备名称

型号

被服务车间的主要生产机床数（台）

50～100

101～150

151～200

201～250

251～300

301～350

351～400

一

主要设备

1

万能工具磨床

M612

2

2

2

2

2

2

2

2

3

3

4

4

5

6

2

高速钢车刀磨床

M6250

1

1

1

1

1

1

1

2

2

2

2

2

3

硬质合金车刀磨床

M6250K

1

1

1

1

1

1

1

2

2

2

2

2

2

2

4

钻头磨床

M6315

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

5

钻头磨床