Министерство науки, высшей школы и технической политики

Российской Федерации

КОМИТЕТ ПО ВЫСШЕЙ ШКОЛЕ

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ имени СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К КУРСОВОЙ РАБОТЕ ПО ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА САМОЛЕТОВ

Утверждено на заседании редсовета 29 апреля 1993 г.

Москва

Издательство МАИ 1993

Авторы-составители: Н.М. Киселев, P.M. Кондратенко

Методические указания к курсовой работе по технологии производства самолетов /Авт.-сост.: Н.М. Киселев, Р.М. Кондртенко.-М.: Изд-во МАИ, 1993. -28 с.: ил.

Методические указания содержат рекомендации по выполнению курсовой работы, указания по разработке процессов изготовления деталей и технико-экономическому анализу вариантов технологичес­кого процесса.

Предназначены для студентов и преподавателей-консультантов.

в.Ф. Воронов, В.В. Коннов

Московский авиационной институт, 1993

I. Порядок выполнения и содержание

КУРСОВОЙ РАБОТЫ

При выполнении курсовой работы по курсу "Технология производ­ства летательных аппаратов" студент приобретает навыки разработки технологических процессов изготовления деталей.

Курсовая работа выполняется на базе дисциплин технологическо­го цикла "Конструкционные материалы", "Технология обработки конст­рукционных материалов", "Детали машин и основы взаимозаменяемости", "Технология производства самолетов".

При выполнении курсовой работы студент помимо приведенной мо­жет использовать любую литературу соответствующего содержания, предварительно согласовав ее с консультантом.

Для работы над проектом студенту выдается бланк задания, со­держащий:

а) наименование и номер чертежа детали, для изготовления ко­торой будет разрабатываться технологический процесс;

б) наименование приспособления или устройства автоматизации одной из операций технологического процесса изготовления детали, компоновка и схема которого будут разрабатываться;

в) варианты технологического процесса или операции, подлежа­щие технико-экономическому анализу;

г) объем производства;

д) даты начала и окончания проектирования. Курсовая работа включает следующие этапы:

1. Разработка процесса изготовления детали из заготовки с расчетом режимов и норм времени, заданных для технико-экономическо­го анализа вариантов технологического процесса или операции.

2. Сравнительный технико-экономический анализ различных вари­антов технологического процесса или операции.

3. Разработка компоновки приспособления для базирования и закрепления заготовки.

Законченная курсовая работа состоит из: а) чертежа детали и эскиза заготовки;

б) маршрутной карты процесса изготовления детали (с указани­ем режимов термической обработки, защитного покрытия и контроля), операционных карт сравниваемых вариантов операций изготовления деталей;

в) эскиза компоновки приспособления для базирования и закреп­ления заготовки;

г) пояснительной записки к курсовой работе с бланком задания, чертежом детали, эскизом заготовки, маршрутными и операционными картами.

Перечисленные материалы подписываются студентом и консультан­том.

2. Методические указания по разработке процессов изготовления детали

Анализ чертежа детали. Разработку технологического процесса изготовления детали необходимо начинать с анализа ре чертежа. Изу­чая форму, размеры, требования к точности, шероховатости отдельных поверхностей, технические условия, расположенные на ноле чертежа, студент должен составить себе представлении об условиях работы за­данной детали. Эти условия оговариваются с преподавателем-консуль­тантом и учитываются в процессе проектирования технологии изготов­ления детали. Если условия изготовления детали не указаны в черте­же задания, то они должны быть оговорены на бланке задания. Заго­товка, указанная в чертеже задания, может быть изменена по согла­сованию) с консультантом, особенно если она не соответствует требо­ваниям на изготовление детали, условиям эксплуатации или объему производства.

Чертеж детали, приложенный к пояснительной записке, должен отображать внесенные изменения.

Выбор вида заготовки. Заготовку детали следует выбирать в со­ответствии с условиями эксплуатации. Если точные условия не огово­рены, то должны быть соблюдены косвенные. Так, штампованную заго­товку нельзя заменять лигой из-за разного качества металла, полу­чаемого после указанных способов обработки.

В соответствии с заданным объемом производства необходимо учи тывать затраты, связанные с изготовлением заготовки сложной формы.

Выбор заготовки завершается после назначения видов обработки поверхностей и расчета припусков оформлением эскиза заготовки, на котором указываются все размеры, определяющие условия закрепления заготовки и величины припусков для операций изготовления детали.

Выбор схемы технологического процесса. На рис. 2.1 приведены схемы процессов изготовления деталей из штамповок, отливок и проката удалением излишнего материала. О этих схемах процессы, изме­няющие форму, размеры и чистоту поверхности заготовки, а также оп­ределяющие положение этой поверхности (поверхностей) относительно конструкторской базы, отнесены к процессам первой группы. Очи ха­рактеризуются жестким креплением заготовки и инструмента к соот­ветствующим частям станка (точение, сверление, фрезерования, шлифование плоское, круглое в центрах и патронах и другие процессы).

Точность обработки определяется настройкой системы СПИД (станок ­приспособление - инструмент - деталь"). Процессы, изменяющие форму, размеры и чистоту поверхности, но не определяющие положение поверхности относительно конструкторских баз, объединены во вторую группу процессов удаления. Эти процессы характеризуются плавающим закреплением либо заготовки (бесцентровое шлифование, накатка резьбы, протягивание внутренних поверхностей), либо инструмента (развертывание, хонингование, нарезание резьб плашками и метчика­ми).

Точность расположения обработанной поверхности в этом случае определяется точностью предварительной обработки. Процессы удаления третьей группы - процессы, изменяющие только чистоту поверх­ностей, - характеризуются плавающим закреплением либо заготовки, либо инструмента (суперфиниш, обкатка шариком или роликом, шлифование и полирование). Как правило, эти процессы могут обеспечить по лучение гладких поверхностей с малой шероховатостью.

Сопоставляя данные на чертеже (материал, его прочность, точ­ность размеров, чистоту поверхностей) с заголовками, деталь следу­ет отнести к одной из схем, указанных на рис. 2.1.

Например, деталь, показанная на рис. 2.2 (1-10 - номера по­верхностей детали), изготавливается из прутковой стали 45. Заданный предел прочности составляет 750-50 МПа. Некоторые поверхности имеют высокую точность (менее 9-го квалитета) и чистоту (малую шероховатость). Все это позволяет для изготовления данной детали выбрать первую схему (рис. 2.1).

Выбранную принципиальную схему технологического процесса уточняют и детализируют с учетом конкретных требований к детали и заданного объема производства. Для этого вначале по каждому частному процессу записывают возможные варианты видов обработки, оборудования, средств механизации и автоматизации, как показано на рис. 2.3 для детали, эскиз которой приведен на рис. 2.2.

Следует иметь в виду, что рациональным для данных условий и времени процесс изготовления детали выбирают на основании сравни­тельного технико-экономического анализа нескольких вариантов обработки по каждому частному процессу. При выполнении курсового проекта допускается по каждому час гному процессу выбрать наиболее рациональный вариант обработки без расчета, обведя его рамкой или подчеркнув линией (рис. 2.3).

Выбор видов и последовательности обработки. Каждый способ по­лучения поверхности металлической детали создает поверхностный слой, характеризующийся своими свойствами и определяющий эксплуа­тационные свойства детали. Особенно важно учитывать это при про­ектировании и изготовлении деталей, у которых велика вероятность разрушений от усталости. Для особенно ответственных деталей способы получения их поверхностей оговариваются в конструкторской документации. Если в конструкторской документации оговорены только допуск на точность изготовления поверхности и шероховатость, то данный раздел курсовой работы выполняется по следующим правилам:

- все поверхности детали нумеруются (фаски, гантели, торцевые поверхности в том числе);

- для каждой поверхности выписываются размер, допуск и квалитет на указанный размер, требуемая шероховатость;

- по таблицам точности и качества поверхности (приложения 2,3), в которых указываются экономически достижимые квалитеты точности и шероховатость поверхностей после механической обработки металли­ческих деталей, выбираются способы образования поверхностей в за­висимости от их формы и размеров;

- поскольку каждый вид обработки (фрезерование, точение, шли­фование и др.) обеспечивает соответствующую точность и чистоту лишь в том случае, если обрабатываемая поверхность предварительна подготовлена, то для каждой окончательной обработки необходимо назначить предшествующую ей систему обработки рассматриваемой по­верхности.

Для выполнения указанных действий можно пользоваться литера­турой.

Результаты выбора следует поместить в пояснительную записку и оформить, как показано на рис. 2.4 (1-10 - номера поверхностей детали) и в табл. 2.1.

Выбор технологических баз. Процессы окончательной и предварительной обработки поверхностей накладывают определенные ограничения на проектируемый технологический процесс. Ряд дополнительных ограничений, конкретизирующих структуру процессов, возникает при выборе баз технологических полуфабрикатов. Этот этап

записать для каждого из сравниваемых вариантов операции (операций) формулу полной технологической себестоимости или приведенных годовых затрат, исключив из нее те статьи расходов, которые отсутствуют при выполнении рассматриваемого варианта или являются одинаковыми (примерно равными) для обоих вариантов;

Оформить и заполнить таблицы исходных данных и расчетов основных экономических показателей сравниваемых вариантов операции (операций) процесса изготовления детали, проведя необходимый расчет;

Построить совмещенный график полной технологической себестоимости (годовых приведенных затрат) в зависимости от текущего значения объема производства;

Дать краткое заключение по результатам анализа.

Описание конструкции разработанного приспособления для базирования и закрепления заготовки. Привести необходимые расчеты по определению погрешностей базирования, усилий зажима и другие расчеты, обосновывающие выбранную конструкцию.

Техника безопасности. Дать описание мероприятий, предусмотренных для обеспечения безопасности условий труда при выполнении операции с использованием спроектированного станочного приспособления.

Литература, использованная при выполнении курсовой работы. По каждому источнику указать фамилию и инициалы автора, полное наименование источника, издательство и год издания. Порядковый номер литературного источника, на который дается ссылка в пояснительной записке, указан в квадратных скобках.

Оглавление

Придерживаясь приведенной схемы построения пояснительной записки, в оглавлении указывают номера арабскими цифрами и наименования разделов, номера и номера и наименования параграфов – арабскими цифрами по каждому разделу (например, 1.1, 1.2, …, 2.1, 2.2 и т.д., где первая цифра – номер раздела, а вторая – номер параграфа в этом разделе текста) и соответствующие им номера страниц.

Кроме перечисленных могут быть включены и другие сведения, поясняющие или иллюстрирующие принятые решения.

работы оформ­ляется в пояснительной записке в виде рис. 2.4 и табл. 2.2.

Рассматриваемый этап курсовой работы - наиболее сложный по количеству факторов, которые необходимо учитывать при его выполне­нии. Одновременно с выбором базирования решается вопрос о количест­ве и порядке установок заготовки по мере изготовления детали. Как

правило, не удается сразу решить все вопросы, поэтому этот этап вы­полняется по оперативной схеме, последовательно приближаясь к окон­чательному варианту. Подробно о выборе технологических баз при раз­работке процессов изготовления детали см. [2. с. 31-33; 223-233].

Указанная в табл. 2.2 последовательность базирования обеспечи­вает наибольшую точность выполняемых размеров детали (рис. 2.4). так как в качестве технологических баз используются конструкторские, т.е. соблюдается правило единства баз,

Расчет припусков на обработку поверхностей детали и определение размеров заготовки. Припуск на обработку и промежуточные предельные размеры определяет по укрупненным нормативным данным [I, т. I; 3].

Таблица 2.1

Номер обра­батываемой поверхности	Выпол­няемый размер, мм	Требуе­мая точ­ность об­работки (квалитет точности)	Требуе­мая чис­тота об­работки	Виды окон­чательной обработки	Виды пред­варительной обработки
1	-	-	Rа 2.5	Чистовое фрезеро­вание	Черновое фрезерова­ние
2	8	12	Rz 10	Сверление	-
3	16	12	Rz 10	Зенкова­ние	-
4 5	16	11	Ra 2.5	Чистовое фрезеро­вание	Черновое фрезерова­ние
6	20	7	Ra 0.63	Чистовое разверты­вание	Сверление; Зенкерова­ние ; черно­вое развер­тывание
				Протяги­вание	Сверление

Таблица 2.2

Порядко­вый номер уста­новки заготовки при обработке	Номера поверхнос­тей, составляющих технологическую базу	Номера поверхностей, обрабатываемых при данной установке	Допуск базисного размера
1	7	1	-
2	1, 8, 9	2	-
3	1, 2	3	-
4	1, 8, 9	4, 5	0,1
5	1, 4 (или 5)	6	-
	10

Выбор принципиальной схемы технологического процесса и ее детализация. Выбранную на основании анализа исходных данных принци­пиальную схему процесса изготовления заданной детали и схему детализации оформить в пояснительной записке так, как показано соответственно на рис. 2.1 и 2.3.

Выбор видов и последовательности обработки. Дать эскиз дета­ли с нумерацией поверхностей. Подобрать согласно исходным данным виды предварительной и окончательной обработки соответствующих Поверхностей и оформить аналогично табл. 2.1. Если для получения некоторых поверхностей могут быть использованы различные виды об­работки, то это также должно быть отражено в таблице.

Выбор технологических баз. Результаты выбора технологических баз для всех операций (или установок) изготовления заданной детали оформить. используя нумерацию поверхностей предыдущего эскиза детали в виде табл. 2.2. В случае несоблюдения правили единства баз привести расчеты допустимых погрешностей базисных размеров.

Расчет припусков на обработку поверхностей детали и определение размеров заготовки. Указать припуски и промежуточные межопера­ционные (или по переходам) предельные размеры на обработку поверх­ностей со ссылкой на литературные источники. Эскиз заготовки с - указанием необходимых размеров выполнить, как показано на рис. 2.5, на листе формата [I и поместить в пояснительную записку.

Выбор оборудования. Обосновать выбор оборудовании для изго­товления детали с указанием технической характеристики и ссылкой на соответствующие каталоги.

Детальная разработка сравниваемых вариантов операции (опера­ций) . Обосновать выбор режущего и вспомогательного инструмента, приспособлений, а также подач и глубин резания для изготовления детали на сравниваемых вариантах операции (операций) технологичес­кого процесса. Привести расчеты длин обработки, режимов резания и потребной мощности оборудования. Режимы резания скорректировать в соответствии с паспортными данными выбранного оборудования. Рас­считать нормы времени, дать краткое обоснование выбранного метода контроля и описание мероприятий по технике безопасности.

Если режимы резании и нормы времени определены на ЭВМ, то в пояснительную записку поместить распечатку результатом решения и дать описание блок-схемы алгоритма (расчетные формулы).

Сравнительный экономический анализ вариантов заданной опера­ции (операций). Сравнительный экономический анализ рекомендуется проводить и следующем порядке:

сформулировать задачу; записать я развернутом виде формулу полной технологической себестоимости или приведенных годовых затрат;

менении объема производства, установить значение "критического" объема производства, когда эти затраты равны.

Примечание. В случае отсутствия данных по расходам на про­граммирование или автоматизацию и механизацию анализируемой one-рации определить величину тех затрат, при которых предполагаемый уровень механизации и автоматизации будет экономически целесообраз­ным для данного объема производства. если нормативный срок окупае­мости капиталовложений и новую технику составляет 1,5-2 года.

Расчеты по сравнительному экономическому анализу [2, 17] ре­комендуется оформлять в виде свободной таблицы исходных данных и экономических показателей вариантов заданной операции (операций) и иллюстрировать совмещенным графиком зависимости технологической себестоимости либо приведенных затрат от объема производства.

На кафедре "Технология производства ЛА" имеется программа, с помощью которой можно произвести расчеты по экономическому ана­лизу.