Разработка планировочных решений механосборочных цехов

Ю.И. Усачёв

Разработка  
планировочных решений 
механосборочных цехов

Учебное пособие

УДК 621.9.02.001.24 
ББК 34.68-4-02я73 

У74 
 
Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru  
по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/51/book1690.html 

Факультет «Машиностроительные технологии» 
Кафедра «Технологии машиностроения» 

Рекомендовано Редакционно-издательским советом  
МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебного пособия 

 
 
 
Усачёв, Ю. И. 
 
 
Разработка планировочных решений механосборочных цехов : учебное 
пособие / Ю. И. Усачёв. — Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 
2018. — 82, [6] с. : ил. 

ISBN 978-5-7038-4727-5 

Издание содержит информацию о выборе промышленного здания для размещения 
цехов механосборочного производства, разработке компоновочных планов производственного и вспомогательного зданий, разработке планировок оборудования механических сборочных и автоматизированных участков. Приведены необходимые нормативные 
сведения для выполнения технологических планов и их оформления. Даны примеры, 
справочные материалы и список рекомендуемой литературы.  
Для студентов старших курсов МГТУ им. Н.Э. Баумана, обучающихся по специальности «Проектирование технологических комплексов механосборочных производств». 
 
УДК 621.9.02.001.24 
 
ББК 34.68-4-02я73 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 

 
 МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2018 
       Оформление. Издательство  
ISBN 978-5-7038-4727-5  
 
                        МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2018 

У74 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

Среди завершающих проектных документов, разрабатываемых при проек- 
тировании технологических комплексов механосборочного производства, 
важное место занимают технологические планы (планировки) — графические 
документы, определяющие размещение средств производства промышленных предприятий. К ним относят компоновочные планы здания, цеха и планировку средств технологического оснащения производственных процессов 
цехов и участков.  
Назначение планировки средств технологического оснащения заключается в необходимости анализа факторов, связанных с реализацией технологических процессов, оперативным управлением, экономикой, организацией безопасной жизнедеятельности и др. 
При разработке технологических планов необходимо учитывать конструкцию, материалы и габариты изделий, номенклатуру и объем выпуска по 
каждому наименованию, технологические процессы изготовления, наличие 
опасных и вредных факторов, возникающих при выполнении технологических процессов, величины выделяемых опасных веществ и излучений, конструкцию и расположение зданий и сооружений предприятия.  
К расчетным параметрам, необходимым для разработки технологических 
планов, относятся: количество технологического оборудования и технологической оснастки, организация их технического обслуживания; численность 
производственного персонала; состав подразделений и площадь, необходимая для их размещения; система перемещения, складирования и хранения 
материалов, заготовок, изделий, технологических отходов.  
Одной из основных целей изучения дисциплины «Проектирование технологических комплексов механосборочного производства» является освоение 
общих принципов и методов построения объемно-планировочных решений 
механосборочных цехов с рациональным размещением производственных и 
вспомогательных участков.  
После изучения дисциплины и выполнения предусмотренных учебным 
планом самостоятельных работ студенты овладеют: 
• умением обоснованно формулировать задачи проектирования технологических планов; 
• базовыми знаниями для выбора промышленного здания и компоновочных схем для размещения проектируемого цеха, участков; 
• практическими навыками разработки и оптимизации компоновочных 
решений цехов и планов размещения оборудования, оформления спецификаций оборудования.  
К настоящему времени существует большое количество учебнометодических и справочных материалов, в которых рассмотрены основные 
вопросы синтеза цехов механосборочного производства. К ним относятся 
учебники и пособия, подготовленные на технологических кафедрах МГТУ 
им. Н.Э. Баумана, технологических университетов «Станкин», МАМИ, Ульяновского технологического университета и др. Однако рассматриваемые в 

них примеры зачастую имеют справочный характер, отсутствует анализ принимаемых решений. Но главным недостатком литературы по этому вопросу 
является низкий уровень унификации разработки и оформления технологических планов. Некоторые решения выполнены 20–30 лет назад, а в новых пособиях используются  без необходимой переработки и исправлений.  
В настоящем учебном пособии сделана попытка обобщить накопленный 
опыт проектирования цехов механосборочного производства, на основе которых приводятся основные принципы разработки и требования к оформлению 
как производственных, так и вспомогательных участков. Данная работа призвана помочь студентам правильно формулировать задачи проектирования 
технологических планов, принимать проектные решения на основе оценки 
альтернативных вариантов.  
 

1. СТРУКТУРА ДИСЦИПЛИНЫ И ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ  
К РАЗРАБОТКЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПЛАНОВ 

Дисциплину «Проектирование технологических комплексов механосборочного производства» студенты изучают в 9-м и 10-м семестрах (табл. 1). 
Одной из важных составляющих самостоятельной работы являются домашние задания и курсовые проекты. В 9-м семестре предусмотрены два домашних задания, а в 10-м — одно. Кроме этого в 10-м и 11-м семестрах студенты 
выполняют курсовые проекты. Наименование домашних заданий и курсовых 
проектов, сроки их выполнения приведены в табл. 2. 

Таблица 1 

Виды и объем занятий 

Виды занятий 
Объем занятий, ч 

Всего 
9-й семестр 
10-й семестр 
11-й семестр 

Лекции 
68 
34 
34 
 

Семинары 
34 
17 
17 
 

Лабораторные работы 
17 
 
17 
 

Самостоятельная 
работа 
217 
39 
100 
78 

Домашние задания 
51 
34 
17 
 

Рубежный контроль 
10 
5 
5 
 

Курсовой проект 
156 
 
78 
78 

Итого 
336 
 
 
 

Проверка знаний 
 
Экзамен  
Дифференциальный 
зачет / Экзамен 
Дифференциальный зачет 

 

Таблица 2  

Наименование тем домашних заданий и курсовых проектов 

Вид самостоятельной 
работы 
Семестр 
Наименование 
Срок выполнения  
(неделя) 

Домашнее задание № 1 
9 
Механический участок обработки … 
(указывается тип деталей ) на станках 
с ЧПУ 

11 

Домашнее задание № 2 
9 
Автоматизированный участок механической обработки … (тип деталей) 
16 

Домашнее задание № 3 
10 
Проект механосборочного цеха изготовления … (наименование изделия)  
15 

Курсовой проект  
10 
Механический (сборочный, автоматизированный) участок изготовления … 
(указывается тип деталей, изделий) 

12–14 

Курсовой проект 
11 
Механосборочный цех по производству … (наименование изделия) 
12–14 

Отметим, что при идентичном наименовании домашних работ и курсовых 
проектов (например, задание № 1 и курсовой проект 10-го семестра) их состав различен (приложение А). Исходные данные домашних работ являются 
укрупненными без указания номенклатуры обрабатываемых деталей, объема 
выпуска каждого наименования, технологических процессов и трудоемкости 
(станкоемкости). Курсовые проекты выполняют, как правило, по результатам 
прохождения проектно-технологических практик как на промышленных 
предприятиях, так и в проектных технологических институтах. Для всех видов заданий и проектов заключительным этапом является разработка объемнопланировочных решений цехов и участков механосборочных производств,  
в составе которого студент выполняет: 
• выбор основных строительных параметров производственного здания; 
• обоснование структурно-компоновочных схем производственных участков и цеха; 
• проектирование компоновочного плана цеха; 
• разработка планировок оборудования производственных и вспомогательных участков. 
Результатом выполнения задания проекта является раздел (подраздел) пояснительной записки и графическая часть. В зависимости от вида работы в пояснительной записке необходимо привести не только обоснование принимаемых 
решений по каждой задаче, но и конечный результат: компоновочные схемы, 
компоновочный план цеха и планировки оборудования. Не допускается выполнять ссылки на графический материал работы или проекта без необходимых 
обоснований и пояснений, примеры выполнения которых приводятся ниже. 
Требования к оформлению раздела пояснительной записки должны соответствовать ГОСТ 2.105–95 и ГОСТ 2.106–96. 
Графическую часть домашних работ выполняют на листах формата А2 
или А3 в зависимости от размеров проектируемых подразделений, а курсовых проектов — на листах формата А1 с соблюдением требований стандартов ЕСКД и настоящего учебного пособия. 
При выполнении технологических планов следует обратить внимание на соблюдение стандартов ЕСКД, в частности толщины линий. Назначение основных 
видов линий, применяемых на планировках в соответствии с ГОСТ 2.303–68, 
приведены в табл. 3. 
Таблица 3 

Виды линий на технологических планах и их назначение 

Вид линии 

Толщина  
линии, мм  
(при масштабе 
1:100) 

Назначение линии 

Сплошная утолщенная 
0,8–1,0 
Ограждающие стены промышленного здания при выполнении компоновочного плана 

Сплошная основная 
0,50 
Габаритные контуры оборудования в положении покоя, обозначение колонн в виде пересекающихся осей на компоновочном плане 

Окончание табл. 3 

Вид линии 

Толщина  
линии, мм  
(при масштабе 1:100) 

Назначение линии 

Сплошная тонкая 

0,25 

Перегородки вспомогательных участков и 
помещений. Контуры ответственных функциональных частей оборудования (например, планшайбы), находящихся внутри 
габаритных контуров оборудования в положении покоя 

Штриховая 
Контуры опорной поверхности основного 
оборудования и его составных частей. Контуры фундаментов и каналов, траектория 
опорных и подвесных транспортных средств 

Штрихпунктирная тонкая 
Линии разбивочных осей колонн  

Штрихпунктирная  
с двумя точками, тонкая 
Контуры подвижных частей оборудования, 
временами перемещающихся с целью управления и технического обслуживания, если они 
во время перемещения выходят за пределы 
габаритных контуров в положении покоя. 
Длина и ширина демонтируемых частей при 
производстве монтажных и ремонтных работ. 
Места подвода и отвода материалов за пределами габаритных контуров оборудования 
в положении покоя 

Штрихпунктирная  
с двумя точками, толстая 
0,5 

Контуры подвижных частей оборудования, 
непрерывно движущихся в процессе работы, если они во время перемещения выходят за пределы габаритных контуров в положении покоя 

 
 

Примечание. При использовании масштаба 1:50 толщину линии увеличивают в 2 раза. 

 
Выполненные работы должны быть сброшюрованы и защищены до экзаменационной сессии.  
Защиту выполняют в виде презентации, в которой приводят: 
• исходные данные; 
• компоновочные планы и планировки оборудования участков.  
В сообщении в течение 10 мин студент должен сформулировать задание 
на проектирование, кратко сообщить о результатах анализа альтернативных 
вариантов и выборе проектного решения и дать необходимые пояснения по 
структуре участка, цеха. 
 
 

2. ВЫБОР ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ  
ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ПРОЕКТИРУЕМОГО ЦЕХА, УЧАСТКА  

Технологические комплексы машиностроительных предприятий располагают в одноэтажных и многоэтажных крановых и бескрановых зданиях. Тип 
здания, его этажность и высота этажей, длина и ширина здания зависят от 
многочисленных факторов. Здания делят на производственные и вспомогательные. В производственных зданиях размещают основные (производственные) и вспомогательные участки и отделения, складские помещения, цеха.  
Во вспомогательных зданиях размещают административно-бытовые помещения, а в некоторых случаях — вспомогательные и складские отделения. 
Одноэтажные здания имеют преимущества в отношении расстановки 
оборудования и размещения цехов с тяжелым оборудованием в связи с наличием большей площади, не стесненной частым расположением колонн, и широкими возможностями использования всех видов транспорта. 
Производства, в которых используют тяжелое технологическое оборудование и изготовляют изделия, требующие применения кранового оборудования, располагают в одноэтажных крановых производственных зданиях. 
Одноэтажные производственные здания могут быть с полным, неполным 
каркасом, а также с несущими стенами. В зданиях с полным каркасом вертикальные нагрузки воспринимают колонны и фундаменты, а наружные стены 
являются ограждающими элементами. В зданиях с неполным каркасом колонны располагают внутри здания, наружные стены делают несущими, выполняющими также функции ограждающих конструкций. 
В массовом промышленном строительстве применяют главным образом 
конструктивные схемы с полным каркасом.  
Основными структурными частями зданий являются пролеты. Под пролетом понимают объемную часть здания, ограниченную двумя смежными 
рядами вертикальных несущих конструкций. Основными строительными параметрами здания в плане являются: ширина пролета L — расстояние между 
продольными координационными осями; шаг колонн t — расстояние между 
поперечными координационными осями. Сочетание ширины пролета и шага 
колонн образуют сетку колонн, обозначаемую произведением Lt. 
Основным параметром здания в разрезе является высота пролета Hпр 
(расстояние от чистого пола до низа несущих конструкций покрытия). 
Унификацию архитектурно-планировочных параметров зданий осуществляют на основе единой модульной системы (ЕМС). Эта система представляет собой совокупность правил назначения размеров ширины пролета, 
шага колонн, высоты пролета (этажа), размеров конструктивных элементов, 
строительных изделий и оборудования. На базе основного модуля, равного 
100 мм и обозначаемого М, образуются производные модули (ПМ) — укрупненные и дробные. 
Согласно принятым в ЕМС правилам, строительные параметры имеют 
следующие значения: 

• ширина пролетов одноэтажных производственных зданий кратна 60М и 
составляет 18, 24, 30, 36 м и т. д., для многоэтажных — 30М или 9, 12 и 18 м;  
• шаг колонн для одноэтажных зданий равен 12 м, а для многоэтажных — 
6 м;  
• высота пролета одноэтажных бескрановых производственных зданий 
кратна 12М и составляет 6,0, 7,2, 8,4 м, а крановых 18М — 10,8, 12,6, 14,4, 
16,2, 18,0, 19,8 м, для многоэтажных 6М — 3,6, 4,8, 6,0, 7,2, для первого этажа с шириной пролета 18 м — 8,4, для последнего кранового этажа с шириной пролета 18 м и грузоподъемностью крана 10 т — 10,8 м.  
Дальнейшим развитием типизации и унификации элементов зданий явилось создание унифицированных типовых секций (УТС). Оптимальные размеры секций и их площадей на основе анализа ранее применявшихся проектов выбраны следующими: длина секции (длина пролета) 72 м, ширина секции 
72 и 144 м, что соответствует предельному расстоянию между поперечными 
и продольными температурными швами. Таким образом, каждая секция 
представляет собой отдельный температурный блок. Предусмотрены крановые и бескрановые УТС. Различные сочетания указанных строительных  
параметров образуют 36 вариантов типоразмеров основных и дополнительных секций, из которых может быть разработана компоновка производственных зданий (рис. 1).  
 

 

Рис. 1. Примеры компоновки одноэтажных производственных зданий  
из унифицированных типовых секций 

При строительстве многоэтажных производственных и административнобытовых зданий унификацию архитектурно-планировочных параметров зданий осуществляют также на основе ЕМС.