Выпускная квалификационная работа на соискание академической степен

Расчетно-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]:

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,

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

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:

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