Содержание, объем и общие указания по оформлению курсового проекта

Курсовой проект должен отличаться единством содержания, строгой логической последовательностью изложения и состоять из пояснительной записки и графической части.

Пояснительная записка должна содержать пояснения и основные расчеты, связанные с разработкой технологического процесса восстановления детали и (или) проектированием производственного участка, и состоять из следующих элементов:

1) титульный лист (Приложение 2);

2) задание на курсовое проектирование;

3) содержание;

4) введение;

5) исходные данные для разработки технологического про­цесса;

6) технологическая часть;

7) конструкторская часть;

8) заключение;

9) список использованных источников;

10) приложения.

Во введении отражаются современное состояние автомобильного транспорта и капитального ремонта автомобилей и важнейшие направления развития в этой области; мероприятия по усилению режима экономии, повышению технического уровня производства, механизации производственных процессов, разработке и совершенствованию существующих технологических процессов восстановления деталей с внедрением ресурсосберегающих технологий, повышению производительности труда, улучшению качества продукции и увеличению срока работы изделий; значение и технико-экономическая целесообразность восстановления деталей. Необходимо указать также цель курсового проекта (пример 1).

____________________________________________________________

Пример 1

Цель курсового проекта ˗˗ разработать технологический процесс восстановления детали (ступицы заднего колеса № 4370-3104015) с использованием ресурсосберегающих технологий и рациональных способов ремонта, новых материалов, современного режущего инструмента и средств контроля, высокопроизводительного оборудования и средств механизации, а также спроектировать наплавочный участок с применением прогрессивных

форм и методов организации авторемонтного производства, соблюдением правил расстановки оборудования и организации рабочих мест.

Введение должно быть логически связано с темой курсового проекта, т.е. с централизованным восстановлением деталей на специализированных предприятиях.

В разделе «Исходные данные для разработки технологического процесса» требуется изучить конструктивно-технологические особенности ремонтируемой детали, которые определяются ее структурными характеристиками: геометрической формой и размерами, материалом и его термообработкой, поверхностной твердостью, точностью изготовления и шероховатостью поверхностей, характером сопряжений и нагрузки, родом и видом трения, износом за эксплуатационный период.

В разделе «Технологическая часть» систематизируются и анализируются возможные способы устранения отдельных дефектов детали, выбираются рациональный способ восстановления детали, технологические базы, составляется технологический маршрут ремонта детали, рассчитываются режимы обработки, нормы времени, объем ремонтных работ, численность основных производственных рабочих на проектируемом участке, определяется площадь участка и др.

Расчет режимов обработки и нормирование технологического процесса

1. Расчет режимов обработки следует провести не менее чем для 2…3 операций или наиболее трудоемких переходов технологического процесса. Так, если деталь восстанавливается металлопокрытиями (наплавкой, металлизацией, хромированием и др.), производится выбор и расчет их режимов, а также расчет 1…2 из последующих операций механической обработки. Режимы нанесения металлопокрытий зависят от специфики технологических процессов и определяются по формулам, табличным значениям и графическим зависимостям соответствующей рекомендованной литературы. В случае, если восстановление детали связано исключительно с обработкой металлов резанием, производится расчет не менее двух наиболее трудоемких операций или переходов для 1…2 разноименных дефектов. Возможен также расчет операций, связанных, например, с определением усилия запрессовки, обработкой давлением (осадкой, раздачей) и др. расчет режимов механической обработки рекомендуется проводить в следующей последовательности: расчет глубины резания, выбор подачи, определение скорости резания, определение частоты вращения детали (инструмента), сравнение полученного значения частоты вращения с паспортными данными принятого станка и определение фактической скорости резания, расчет усилия и мощности резания. Расчет двух последних значений производится по наиболее трудоемким переходам, соответствующим наибольшей глубине резания. В заключение делается вывод о соответствии принятого станка расчетному значению мощности. Ввиду того, что в большинстве источников соответствующей справочной литературы приводятся лишь минимальные и максимальные значения частоты вращения шпинделя, допускается полученное расчетом значение частоты вращения детали (инструмента) округлять до ближайшей целой величины принимать ее в качестве фактического значения частоты вращения шпинделя принятого станка. Для облегчения работы студента над этим разделом в табл. 1 приведены формулы для определения режимов наиболее часто встречающихся при восстановлении деталей видов механической обработки. В случае, если студент отдает предпочтение иным видам обработки, он может использовать соответствующие литературные источники по своему выбору. Значения периода стойкости режущего инструмента Т для определения скорости резания (графа 5) принимаются в зависимости от материала детали и его твердости. Так, для стандартных резцов, оснащенных пластинами из твердых сплавов, это значение можно принять равным 60 мин; для сверл Т≈1.5d, где d – диаметр сверла, мм; для фрез Т принимается в среднем 30 мин; для шлифовальных кругов 10…40 мин; для протяжек из быстрорежущей стали: круглых и шпоночных – 100…120 мин; шлицевых до 420 мин. Что касается операций протягивания, то в табл. 1 приведены формулы для определения режимов обработки цилиндрических отверстий. При протягивании шлицевых и шпоночных пазов для определения усилия резания рекомендуется воспользоваться формулой:

где P_y – удельная сила резания, приходящаяся на единицу длины режущей кромки зуба; ∑l – суммарная длина режущих кромок одновременно работающих зубьев. Значения P_y и ∑l принимаются по табличным данным и формулам специальной литературы.

В табл. 2 приведены значения коэффициентов и показателей степени в зависимости от вида обработки, материала детали режущего инструмента. В графе 3 этой таблицы под углеродистой сталью понимается среднеуглеродистая сталь с ; серый чугун твердости НВ 190 и ковкий НВ 150. Значения коэффициентов и показателей степени при шлифовании приведены для среднеуглеродистой стали, закаленной ТВЧ на твердость HRCэ 52…56. В случае обработки деталей из других материалов, приведенные в табл. 2 значения коэффициентов и показателей степеней принимаются и уточняются по справочным данным специальной литературы.

2.Нормирование технологических процессов настоящей курсовой работы сводится к определению штучного времени по отдельным операциям технологического процесса. Штучное время для всех видов работ, кроме гальванических, определяется по формуле:

, мин.,

где t_о – основное время обработки, связанное с формообразованием детали, мин;

t_в – вспомогательное время на установку и снятие детали, подвод и отвод.

t_Т.О. – время технического обслуживания на подналадку оборудования, замену инструмента и др., мин.;

t_о.о. – время организационного обслуживания (подготовки рабочего места перед началом работы и его уборка в конце работы), мин.;

t_п – время перерыва на отдых и естественные надобности.

В зависимости от вида работ основное время рассчитывается по формулам, приведенным в табл.3. Большинство исходных данных, входящих в формулу основного времени, указаны непосредственно в табл.3. Однако некоторые значения коэффициентов принимаются по данным таблиц и графических зависимостей рекомендованной литературы [4,5,6]. Так, α_н – коэффициент наплавки, г/А·ч принимается в зависимости от марки электрода; шаг наплавки S, мм/об - от диаметра восстанавливаемой поверхности модели и производительности принятого технологического оборудования. Формула вспомогательного времени включает 2-е составляющие:

где t_в`– вспомогательное время на установку и снятие детали (принимается по справочным данным специальной литературы), а t_в``– вспомогательное время, связанное с основным переходом (ориентировочно составляет 20% t_о). Время технического обслуживания обычно принимаем равным 6…8% от t_о, а время организационного обслуживания и перерывов можно принять соответственно равным 6…8% и 3% от оперативного (суммы основного и вспомогательного времени).

Для гальванических работ:

где t_о – время осаждения покрытия (для хрома 0.05мм/ч, для железа -0.45мм/ч)

t_в – вспомогательное время, не перекрываемое основным, мин. Ориентировочно для гальванических работ t_в принимается равным 1,2…1,4 мин.

n – количество деталей на одну загрузку ванны, принимается по справочным данным в зависимости от габаритов деталей.

Так, например, количество одновременно загружаемых деталей для стандартной ванны размером 2000х850мм составляет в среднем для поворотных цапф и валов коробок передач грузовых автомобилей средней грузоподъемности 10…16шт.

k_o – коэффициент использования гальванического оборудования (0.75…0.95 для хромирования и железнения). Определение режимов механической обработки и нормирование операций по формулам, приведенным в табл.2 и 4, рекомендуется проводить с использованием ЭВМ. В этом случае в расчетно-пояснительной записке должны быть представлены: алгоритм, программа и соответствующая распечатка.

Таблица 1

№ п/п	Вид обработки	Расчетные формулы
		Глубина резания	Подача мм/об; мм/зуб
1	Точение, обтачивание, растачивание	D и d - диаметр до и после обработки, мм; i - число проходов	(мм/об) – черновая обработка (мм/об) – чистовая обработка
2	Сверление, рассверливание	D - диаметр сверления, мм d – диаметр рассверливания, мм	(мм/об) d - диаметр сверла, мм
3	Фрезерование	h - припуск на обработку, мм	(мм/об) (мм/зуб) z - количество зубьев фрезы
4	Шлифование круглое врезанием	Sп - поперечная подача круга, мм/об	(мм/об) - предварительное шлифование (мм/об) - чистовое шлифование
5	Протягивание круглое	(мм)	(мм/зуб) z - число режущих зубьев протяжки

Продолжение таблицы 1

Скорость резания, м/мин, м/с	Частота вращения детали (инструмента), об/мин	Сила (момент) резания, Н (н/м)	Мощность резания, кВт
	nд - частота вращения детали		Vф – фактическая скорость резания, м/мин
			nф - фактическая частота вращения фрезы, об/мин
D -диаметр фрезы, мм B -толщина зуба фрезы, мм
(м/с) – предварительное шлифование (м/с) – чистовое шлифование	nкр - частота вращения круга, об/мин; D -диаметр круга, мм
	−

Таблица 2

№ п/п	Вид обработки	Материал детали	Режущий инструмент	Подача мм/об, мм/зуб		Значения коэф и пок-лей степени
						СV	m
1	Точение, обтачивание, растачивание	Сталь углеродистая, чугун серый	Т15К6 ВК8	SZ ≤ 0.3 SZ > 0.3 SZ ≤ 0.4 SZ > 0.4		170 141 77 68	0.2 0.2
2	Сверление	Сталь углеродистая, чугун серый, чугун ковкий	Р6М5	SZ ≤ 0.2 SZ > 0.2 SZ ≤ 0.3 SZ > 0.3 SZ ≤ 0.3 SZ > 0.3		5.0 7.0 10.5 12.2 15.6 18.1	0.2 0.125
3	Фрезерование	Сталь углеродистая	Р6М5	SZ ≤ 0.1 SZ > 0.1		21.2 33.0	0.33
4	Шлифование (круглое)	Сталь углеродистая (закаленная)	15А40СМ17К5 (для предварительного шлифования) 24А25СМ17К5 (для чистового шлифования)			−	−
5	Протягивание (круглое)	Сталь углеродистая	Р6М5			8…12	1.6

Продолжение таблицы 2

xv	yv	zv	Pv	Kv	Cp	Xp	Yp	Q
0.18 0.13 0.20	0.2 0.35 0.20 0.40	− −	− −	− −	190 90	1.0 1.0	0.75 0.75	− −
0.4 0.25	0.2 0.5 0.55 0.4 0.55 0.4	0.4 0.4 0.25	− − −	− − −	45 35 45	− − −	− 0.75 −	− 0.2 −
0.3	0.4 0.2	0.45	0.1	0.1	35	0.85	0.75	0.15
−	−	−	−	−	24	0.6	0.7	−
0.6	−	−	−	−	8…12	0.75	−	−

Таблица 3

№ п/п	Вид работ	Расчетная формула основного времени, мин	Исходные данные
1	Механическая обработка: точение, сверление, фрезерование		L = L1+L2 – длина обработки, мм; L1 – длина обрабатываемой поверхности, мм; L2 = 2…4 – длина врезания и перебега инструмента, мм; n – частота вращения детали (инструмента), об/мин; S – подача, мм/об (мм/зуб); i – число проходов
2	Шлифование круглое, врезанием		h – припуск на обработку, мм; Sn – поперечная подача круга, мм/об; ng – частота вращения детали, об/мин; Vg - скорость вращения детали - 40…60м/мин; D - диаметр детали, мм
3	Протягивание		Lpx = Lд+Lдоп – длина рабочего хода протяжки, мм; Lд – длина протягиваемой поверхности, мм; Lдоп – 30…40мм – сумма длин перебега на вход и выход протяжки; К = 1,4…1,5
4	Ручная электродуговая сварка (наплавка)		F – поперечное сечение шва, мм2; γ=7,4 – плотность наплавленного металла, г/см3; αн – коэффициент наплавки, г/Ач; I – сила сварочного тока, А
5	Механизированная наплавка		l – длина наплавляемой поверхности, мм; n – частота вращения детали, об/мин; S – шаг наплавки, мм/об; i – количество слоев наплавки
6	Металлизация		F – площадь покрытия, мм2; γ=6,3…6,7 – плотность покрытия, г/см3; g – производительность установки, кг/ч; Kп = 0,6…0,8 – коэффициент полезного использования материала
7	Гальвано покрытия		h – толщина покрытия, мм; γ – плотность покрытия, г/см3; Dk – плотность тока на катоде, А/дм3, для хрома – 60 А/дм3, для железа – 50 А/дм3; C – электрохимический эквивалент, г/Ач, для хрома – 0,364 г/Ач; для железа – 1,062 г/Ач; ƞт - выход металла по току, %, для хрома -15%, для железа - 90%

В конструкторской части разрабатывается конструкция несложного приспособления или вспомогательного инструмента. Для этого подбираются и изучаются аналоги, определяется принципиальная конструкция приспособления, делаются необходимые расчеты на прочность его отдельных деталей, соединений или расчеты силы закрепления детали при обработке.

В заключении кратко описываются предложенный рациональ­ный способ восстановления детали, особенности организации участка восстановления детали (площадь участка, численность основных производственных рабочих и др.) и пути усовершенствования конструкции приспособления.

В приложениях размещаются ремонтный чертеж детали, комплект технологической документации на технологический процесс восстановления детали и спецификации к планировке участка восстановления и сборочному чертежу приспособления. Комплект технологической документации может содержать маршрутную карту, операционные карты, карты эскизов и карты технологического процесса.

Пример маршрутно-технологической карты и операционно-технологической карты

Маршрутно-технологическая карта

№ операции	Наименование и краткое содержание операции	Оборудование	Материалы	Приспособление	Инструмент
1	2	3	4	5	6
Наименование дефекта – износ резьбового конца вала (срыв резьбы 2 ниток)
1	Контрольная: Контролировать исправность центровых отверстий и деформацию (по необходимости центровать и править вал).	+	-	+	+
2	Токарная: Точить резьбовой конец вала до … на L… под наплавку.	+	-	+	+
3	Наплавочная: наплавить до … на L…	+	+	+	+
4	Слесарная: править вал до устранения деформации. Допустимое биение ...мм не более	+	-	+	+
5	Токарная: точить под резьбу до до … на L…, обточить фаску ...; нарезать резьбу М...	+	-	+	+

Операционно-технологическая карта.

Наименование операции – токарная.

Оборудование – токарно-винторезный станок 1К62.

Приспособление – 3-ёх кулачковый патрон; центр вращающий.

№ перехода	Содержание перехода	Инструмент		Режимы обработки				Время, мин
		Режущий	Измерительный	t, мм	S, мм/об	V, м/мин	n, об/мин	t0	tl
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
A	Установить деталь, закрепить. Снять.	-	-	-	-	-	-	-	+
1	Точить под резьбу до ... на L...	+	+	+	+	+	+	+	+
2	Обточить фаску ...	+	+	+	+	+	+	+	+
3	Нарезать резьбу М…	+	+	+	+	+	+	+	+
							Итого	+	+

Графическая часть может состоять из планировки производ­ственного участка восстановления детали, схемы технологического процесса восстановления детали, операционных эскизов к технологическому процессу восстановления детали и сборочного чертежа приспособления или вспомогательного инструмента.

Пояснительная записка и графическая часть выполняются в строгом соответствии с нормативными правовыми актами и стандартом учреждения, обеспечивающего получение высшего образования.

Содержание курсового проекта является ориентировочным, и отдельные его части могут не выполняться (по решению руководителя проекта).