608
.pdfРасчетно-пояснительная записка выпускной квалификационной работы исследовательского характера должна содержать следующее:
–титульный лист (прил. 2);
–задание на проектирование;
–реферат;
–содержание (оглавление);
–перечень условных обозначений, сокращений, терминов;
–введение;
–технологическую часть;
–конструкторскую часть;
–исследовательскую часть;
–заключение;
–список литературы;
–приложение (при необходимости).
Технологическая часть
Технологическая часть включает следующее:
–назначение, условия работы и конструкторско-технологические характеристики детали (группы деталей) или сборочной единицы;
–технологический контроль чертежа детали или сборочной единицы;
–анализ (качественный и количественный) технологичности конструкции детали или сборочной единицы;
–определение типа производства и назначение размера производственной партии запуска деталей (изделий);
–анализ существующих на предприятии ТП изготовления или сборки аналогичных изделий, выбор наиболее рационального ТП изготовления или сборки и предложения по его корректировке;
–назначение стадий обработки детали или сборки изделия;
–выбор и назначение технологических баз;
– назначение методов термической (химико-термической) обработки
иопределение ее места в разрабатываемом технологическом процессе;
–технико-экономическое обоснование метода получения исходной заго-
товки;
–расчет припусков на обработку и конструирование исходной заготовки;
–разработка последовательности обработки детали или сборки изделия;
–выбор оборудования, приспособлений, режущего и мерительного инструмента;
–расчет режимов резания, норм времени и назначения квалификации рабочего;
11
–размерный анализ ТП;
–расчет технологической операции на точность (по указанию руководителя).
Конструкторская часть
Конструкторская часть включает следующее:
–проектирование и расчет станочного приспособления;
–проектирование и расчет контрольно-измерительного приспособления.
Исследовательская часть
Исследовательская часть включает следующее:
–введение;
–литературный обзор;
–анализ материалов литературного обзора;
–разработка на основании критического анализа рекомендаций и использование их в ТП изготовления детали или сборки изделия.
6.2. Комплект технологической документации
Комплект на изготовление детали или сборку изделия должен быть оформлен в виде альбома, в который входят следующие технологические документы (прил. 3):
–титульный лист (по ГОСТ 3.1102–81);
–ведомость технологических документов (по ГОСТ 3.1122–84);
–маршрутное описание ТП изготовления детали или сборки изделия, оформленное в виде маршрутных карт (по ГОСТ 3.1118–82);
–операционное описание ТП изготовления детали или сборки изделия, содержащее:
• операционные карты (по ГОСТ 3.1404–86);
• карты эскизов (по ГОСТ 3.1105–84);
• операционные карты технического контроля (по ГОСТ 3.1502–82);
• ведомость технологического оснащения (по ГОСТ 3.1122–84).
При выполнении выпускной квалификационной работы исследовательского характера допускается ТП изготовления детали или сборки изделия по согласованию с заведующим кафедрой ИТМ выполнять на маршрутной карте по ГОСТ 3.1404–86, с применением маршрутно-операционного описания.
6.3. Графические материалы
Графические материалы выпускной квалификационной работы произ- водственно-технологического характера должны содержать не менее 4 листов чертежей формата А1, выполненных на бумажном носителе карандашом или
12
черной тушью вручную или при помощи вычислительной техники (графопостроителей). Допускается отдельные чертежи выполнять на форматах А2 и А3.
Ниже приведен рекомендуемый состав графического материала выпускной квалификационной работы бакалавра:
–чертеж изделия (детали или сборочной единицы) – на 0,5–1,0 листе;
–чертеж исходной заготовки (за исключением проката) – на 0,5–1,0 листе;
–технологический маршрут базового и разрабатываемого ТП – на 1–2
листах;
–станочное приспособление – на 1 листе;
–контрольное приспособление – на 0,5–1,0 листе;
–материалы исследовательской части – на 1–2 листах.
Допускается по согласованию с заведующим кафедрой ИТМ изменять объем составных частей графического материала.
При выполнении выпускной квалификационной работы научноисследовательского характера необходимо следующее:
–проанализировать актуальность проблемы, рассматриваемой в выпускной квалификационной работе;
–проанализировать пути решения проблемы по материалам научнотехнической литературы и опыта работы передовых машиностроительных организаций;
–разработать конкретные предложения по решению проблемы;
–оценить возможность внедрения предложений соискателя в производство и эффективность этого внедрения.
7.ТРЕБОВАНИЯ К ИЗЛОЖЕНИЮ РАЗДЕЛОВ РАСЧЕТНОПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ ВЫПУСКНОЙ
КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ХАРАКТЕРА
7.1.Аннотация (реферат)
Ваннотации (реферате) в краткой форме излагаются сведения о выполненной соискателем работе.
Аннотация (реферат) должна быть построена по следующей схеме:
– наименование темы;
– сведения об объеме работы, количестве библиографических источников, иллюстраций, рисунков, таблиц и т.п.;
– текст аннотации (реферата).
13
В тексте аннотации (реферата) должна быть отражена сущность выполненной выпускной квалификационной работы и приведены конкретные сведения (например, характеристика разработанного технологического процесса изготовления детали или сборки изделия и т.п.), краткие выводы, оценена эффективность разработки, возможность применения результатов работы в производстве. Объем аннотации (реферата) не должен превышать 0,7 страницы машинописного текста.
7.2. Введение
Введение характеризует современное состояние вопроса и технологической задачи, решению которой посвящена выпускная квалификационная работа, и уровень технической культуры производства на предприятии – изготовителе изделия.
Во введении должна быть четко сформулирована цель работы и дано обоснование необходимости ее выполнения. Объем введения не должен превышать 1 страницу машинописного текста.
7.3. Технологическая часть
Технологическая часть [1–57] включает обоснование решений, принятых по этапам разработки (проектирования) ТП, выполнение расчетов по разработке ТП, оформление технологической документации изготовления детали или сборки изделия.
Назначение, условия работы и конструктивнотехнологические характеристики изделия
В этом подразделе [1–14] кратко описывают конструкцию изделия, его назначение и условия работы, влияние точности и качества отдельных поверхностей на работоспособность изделия. Из приводимого описания должно быть ясно, какие поверхности и размеры имеют основное, решающее значение для служебного назначения изделия. Приводятся данные о материале изготавливаемого изделия, его химическом составе, физико-механических свойствах, термообработке в состоянии поставки и др.
Изучение и технологический контроль чертежа
Разработку ТП изделий машиностроения начинают с изучения рабочих чертежей [1–14, 32, 43, 47, 48].
При проверке и анализе рабочих чертежей рекомендуется последовательно решить следующие вопросы:
14
1.Не возникнут ли непреодолимые трудности при изготовлении деталей или сборке изделия рассматриваемой конструкции и возможно ли упростить конструкцию изделия без ущерба для служебного назначения изделия? Одновременно проверяют наличие на чертеже(ах) всех необходимых для изготовления деталей или сборки изделия размеров, проекций, разрезов и сечений.
2.Не представляется ли целесообразным выполнить деталь в виде сварной конструкции с учетом решения вопроса о материале?
3.Возможно или невозможно применить высокопроизводительные технологические методы при изготовлении деталей и не ограничивает ли конструкция изделия параметры режимов обработки?
4.Все ли размеры и шероховатость поверхностей, необходимые для изготовления детали, нанесены на чертеж и возможно ли непосредственное измерение размеров и параметров шероховатости?
5.Не возникнет ли технологических трудностей при выполнении допусков на размеры и параметров шероховатости поверхностей? Увязаны ли они технологически, не потребуются ли дополнительные операции для получения указанных на чертеже параметров шероховатости поверхностей и вызваны ли эти параметры действительной необходимостью?
6.Обоснованы ли отклонения от правильных геометрических форм и как соотносятся они с техническими возможностями станочного оборудования?
7.Не вызывают ли технологических трудностей допускаемые чертежом
отклонения расположения поверхностей и могут ли они быть выполнены без усложнения технологического процесса изготовления или сборки изделия?
8. Какие дополнительные операции необходимо ввести в ТП для обеспечения допуска на массу, дисбаланс и для выполнения других технических требований, предъявляемых к изделию и его элементам? Не возникает ли необходимость изменить эти требования?
Анализ технологичности конструкции изделия
Отработка конструкции на технологичность производится для повышения производительности труда, снижения затрат и сокращения времени на технологическую подготовку производств, изготовление, сборку техническое обслуживание и ремонт изделия [1–10, 42, 43, 47].
Требования обеспечения технологичности конструкции изделия, виды и показатели технологичности конструкции регламентированы ГОСТ 14.201–83;
ГОСТ 14.202–83; ГОСТ 14.203–83, ГОСТ 14.204–83 и ГОСТ 14.205–83.
Существует два вида оценки технологичности конструкции – качественная и количественная.
15
Качественная оценка технологичности конструкции характеризует технологичность конструкции обобщенно и основывается на обобщенных эмпирических (опытных) данных и опыте отдельных технологов – разработчиков технологических процессов и включает следующее:
–оценку стандартизации и унификации конструктивных элементов из-
делия;
–возможность применения стандартных и унифицированных заготовок;
–оценку геометрических форм изделия с точки зрения их простоты и возможности применения при изготовлении или сборке высокопроизводительного оборудования и инструмента;
–оценку удобства установки и закрепления детали на станке;
–оценку доступности к обрабатываемым поверхностям изделия;
–оценку по сведению к минимальному количества режущего инструмента разных типоразмеров;
–оценку возможности схода режущего инструмента с обрабатываемой поверхности детали;
–оценку простановки размеров в связи с размерными связями между конструкторскими, технологическими и измерительными базами и возможностью их совмещения;
–оценку возможности непосредственного измерения заданных на чертеже размеров;
–оценку конструкторской и экономической обоснованности требований
кточности и шероховатости поверхностей детали;
–оценку обрабатываемости материала детали;
–оценку соответствия механических свойств материала, жесткости изделия (детали), его формы и размеров требованиям технологичности изготовления;
– выявление возможных базовых поверхностей, оценку их точности
ишероховатости;
–оценку возможности применения в качестве аналогов типовых технологических процессов;
–выявление необходимости дополнительных технологических операций, вызываемых специфическими требованиями к изделию (например, балансировка).
На основании качественной оценки технологичности конструкции разрабатывают, если это целесообразно, предложения по изменению конструкции изделия.
Количественная оценка технологичности конструкции детали может быть выполнена при условии внесения изменений в конструкцию
16
изделия. Номенклатура показателей технологичности конструкции детали регламентирована ГОСТ 14.202–83.
При выполнении курсового проекта рекомендуется применять следующие общепринятые количественные показатели технологичности конструкции:
Технологичность конструкции по точности производят по параметру, именуемому коэффициентом точности.
Коэффициент точности обработки определяют по формуле, приводимой в работе [54]:
|
Kтч 1 |
1 |
|
, |
|
||
|
|
|
|
||||
|
|
|
Тср |
||||
где Тср |
– среднее значение квалитетов точности обработки, |
||||||
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
T i |
ni |
||||
|
Тср |
i 1 |
|
|
, |
||
|
|
|
n |
|
|||
|
|
ni |
|||||
|
|
|
i 1 |
|
|
|
|
где Ti |
– квалитеты точности обрабатываемых поверхностей; |
ni – число размеров или поверхностей для каждого квалитета точности.
Технологичность конструкции по шероховатости поверхности производят по параметру, именуемому коэффициентом шероховатости.
Коэффициент технологичности конструкции по шероховатости определяют по формуле, приводимой в работе [54]:
Kш 1 ,
Raср
где Raср – средняя шероховатость обработанных поверхностей,
|
n |
|
|
|
|
|
Ra |
n |
i |
||
Raср |
i 1 |
i |
|
||
|
|
|
, |
||
|
n |
|
|
||
|
|
ni |
|
|
i 1
где Rai – значения параметра шероховатости обрабатываемых поверхностей; ni – число размеров или поверхностей для каждого значения параметра
шероховатости поверхности.
Количественный анализ по использованию материала в технологическом процессе изготовления детали производят по параметру, именуемому коэффициентом использования материала.
17
Коэффициент использования материала определяют по формуле, приво-
димой в работах [2, 11, 12, 17, 47]:
Kим M д ,
M м
где Мд – масса готовой детали, кг; Мм – масса материала, израсходованного на изготовление детали (масса
исходной заготовки), кг.
Количественный анализ конструкции детали по материалоемкости производят по параметру, именуемому коэффициентом материалоемкости.
Коэффициент материалоемкости определяют по формуле, приводимой в работе [54]:
Kм M д , M а
где Ма – масса детали-аналога, кг.
Под деталью-аналогом понимается базовая деталь, выполняющая в изделии (сборочной единице) те же функции, что и анализируемая деталь.
Определение технологичности конструкции детали на основании количественных показателей детали производится путем сравнения показателей ее технологичности с соответствующими показателями детали-аналога [54].
Определение типа производства и его организационной формы
Наименьшие затраты при изготовлении деталей (изделий) могут быть достигнуты в случае построения технологического процесса в соответствии с типом производства и условиями его реализации. В зависимости от номенклатуры и объема выпуска деталей (изделий), а также от особенностей машиностроительного предприятия и выпускаемой продукции, в том числе от массы деталей (изделий), производство подразделяется на три основных типа: еди-
ничное, серийное и массовое [1–14, 42, 43, 47].
Единичное производство характеризуется большой номенклатурой изготавливаемых деталей (изделий) и малым объемом выпуска. Изготовление деталей производят единовременно. В исключительных случаях изготовление деталей может повториться через 3–5 лет.
Массовое производство характеризуется малой номенклатурой и большим объемом выпуска деталей (изделий), непрерывно изготавливаемых в течение продолжительного времени.
Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой деталей (изделий), изготавливаемых периодически повторяющимися производственными партиями (производственная партия – это группа заготовок
18
одного наименования и типоразмера, запускаемых в обработку одновременно или непрерывно в течение определенного интервала времени), и сравнительно большим объемом выпуска.
В зависимости от количества заготовок в производственной партии и значения коэффициента закрепления операций различают мелкосерийное, среднесерийное (серийное) и крупносерийное производство.
Тип производства согласно ГОСТ 3.1108–74 характеризуется коэффициентом закрепления операций Kз.о, который показывает отношение технологических операций 0, выполняемых в течение отчетного периода (обычно в течение одного месяца), к числу рабочих мест Р:
Kз.о = Р0 .
Для массового типа производства коэффициент закрепления операций составляет Kз.о ≤1, для крупносерийного типа производства – 2 < Kз.о ≤ 10, для серийного типа производства – 10 < Kз.о 20, для мелкосерийного типа производства – 20 < Kз.о ≤ 40, для единичного производства Kз.о > 40.
В связи с тем, что при разработке технологического процесса число выполняемых операций и количество рабочих мест обычно неизвестны, тип производства с достаточной точностью можно установить из соотношения между трудоемкостью выполнения операций и тактом изготовления изделия.
Коэффициент закрепления операций K3.о определяется по формуле
Kз.о = |
|
, |
|
||
шт.ср |
где τшт.ср – среднее время на выполнение характерных операций по маршруту изготовления, мин;
τ – такт выпуска, мин.
Такт выпуска определяется по формуле
F 60 з.н Fднkсм см60 з.н ,
N N
где F – годовой фонд времени работы станка в часах;
ηз.н – нормативный коэффициент загрузки оборудования (в серийном производстве ηз.н ≥0,8);.
N – годовая программа выпуска деталей, шт.; Fдн – годовой фонд времени работы станка в днях; kсм – коэффициент сменности;
τсм – продолжительность рабочей смены, ч.
19
После определения типа производства определяют форму организации технологического процесса. Согласно ГОСТ 14.312–74 существует две формы организации технологических процессов, а именно групповая и поточная.
При групповой форме производства запуск деталей производится партиями с определенной периодичностью, что является основным признаком серийного производства (мелкосерийного, серийного, крупносерийного).
Размер производственной партии может быть определен по формуле
n Na ,
Fдн
где a – периодичность запуска, дни (рекомендуемая периодичность запуска составляет 3, 6, 12 или 24 дня);
Fдн – годовой действительный фонд времени работы станка, дни. Корректировка размера производственной партии состоит в определении
расчетного числа рабочих смен С, необходимых для обработки всей партии изделий на основных рабочих местах:
C Tшткалсрn ,
Tсм з.н
где Тшт кал ср – среднее штучно-калькуляционное время по основным операциям, мин;
n – количество заготовок в производственной партии, шт.;
Тсм – действительный фонд времени работы оборудования в течение одной рабочей смены, мин.
Расчетное число смен округляется до ближайшего целого числа Спр, затем определяется число деталей в партии, необходимое для загрузки оборудования на основных операциях в течение целого числа смен:
n |
Fсм з.н смСпр , |
||
пр |
|
Tшткалср |
|
|
|
где Fсм – действительный фонд времени работы оборудования в смену, как правило, его принимают равным 476 мин.
Поточная форма организации технологических процессов, в свою очередь, подразделяется на однономенклатурную и многономенклатурную поточную линии.
Однономенклатурную поточную линию целесообразно организовывать при двухсменной работе при загрузке линии не менее чем на 60 %:
з N штср 0,6,
Fg 60
20