Механической обработки детали»

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова»

(ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова»)

 

Институт «Современные технологии машиностроения,

автомобилестроения и металлургии»

 

Кафедра КТПМП

 

 

Ю. В. Пузанов, Е.И. Попова

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Введение

Во введении рассматриваются особенности современного этапа развития машиностроения как базовой отрасли хозяйственного комплекса, в том числе перспективы развития той отрасли, к которой относится предприятие, где студент проходил производственную практику, по материалам которой выполняется курсовой проект.

Во введении обосновывается актуальность темы, указывается конкретная цель КП и задачи, которые решаются для достижения поставленной цели (далее приведены номера разделов и подразделов ПЗ).

Общая часть

Исходные данные для проектирования

Служебное назначение, техническая характеристика и описание сборочной единицы

Определение типа производства и его организационной формы

Тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций, который показывает число различных операций, закрепленных в среднем по цеху (участку) за каждым рабочим местом в течение месяца.

Студенты выполняют курсовой проект по материалам конструкторско-технологической практики, имея базовый вариант технологического процесса. Поэтому для предварительного расчета коэффициента закрепления операций могут быть использованы нормы времени Т_шт или Т_шт-к, взятые из базового техпроцесса.

Далее определяется объем партии запуска, приводится описание организационной формы выбранного типа производства.

Технологическая часть

Оценка технологичности конструкции сборочной единицы и конструкции изготавливаемой детали

Анализ технологичности является одним из важных этапов в разработке технологического процесса, обуславливает его основные технико-экономические показатели: трудоемкость, себестоимость и др.

Анализ технологичности проводится, как правило, в два этапа: качественный анализ и количественный анализ [2].

Заканчивается раздел рекомендациями по повышению технологичности сборочной единицы и детали, приводятся возможные варианты изменения их конструкции [3].

Размерный анализ сборочной единицы

Данный раздел позволяет проанализировать соответствие между служебным назначением сборочной единицы и техническими требованиями к детали.

Для этого необходимо сформулировать основные технические требования (ТТ) к сборочной единице, обеспечивающие работоспособность основных механизмов и узлов, а также собираемость деталей, входящих в сборку.

Затем выявляются основные размерные цели, как правило, две линейных и одна угловая, в которых участвует заданная деталь. При этом решается обратная задача размерного анализа и определяется метод обеспечения точности замыкающего звена (метод сборки).

Выбор способа получения исходной заготовки и ее проектирование

Раздел выполняется на базе работ [7, 8, 9, 10] и включает в себя следующие этапы:

1) оценка видов заготовительных производств;

2) составление возможного множества способов получения заготовки;

3) балльная оценка способов;

4) экономическое сравнение вариантов;

5) проектирование заготовки (для проката достаточно выбрать габаритные размеры).

Размерный анализ ТП обработки заготовки и расчет операционных размеров

Для принятого варианта технологического маршрута составляется размерная схема ТП и осуществляется расчет технологических размеров [13].

Расчет режимов резания

В курсовом проекте подробно рассчитываются режимы резания на четыре разнохарактерные операции: на две операции – по аналитическим формулам теории резания металлов, на две другие – по нормативам.

Расчет режимов резания с использованием аналитических формул выполняется по справочнику [11]. Для расчета режимов резания по нормативам могут быть использованы справочники [14].

Расчет режимов резания для всех операций начинается с описания исходных условий обработки, которые включают:

- номер и наименование операции;

- краткое содержание операции;

- наименование и модель станка;

- наименование режущего инструмента, его размеры, марка материала режущей части.

Далее определяется глубина резания с учетом величины припуска и маршрутной технологии обработки поверхности (черновая, чистовая, окончательная и т.д.). При этом на чистовую и отделочную обработку оставляется, как правило, 20…30% общего припуска.

Подача на оборот S_о (подача на зуб S_z при фрезеровании) выбирается в зависимости от глубины резания по справочникам. Справочные значения подачи корректируются и принимаются окончательно по паспортным данным станка выбранной модели. Такие данные имеются в учебном пособии [11, 12].

Скорость резания V рассчитываются по формулам теории резания или нормативам. По полученному значению скорости определяется расчетная частота вращения шпинделя.

Найденное значение частоты вращения при необходимости корректируется (выбирается меньшее) по паспорту станка и принимается окончательно. По принятой частоте вращения определяется действительная скорость резания.

В заключение рассчитывается сила и эффективная мощность резания N_p, затем сравнивается с мощностью привода главного движения станка N_ст с учетом его КПД.

Аналогично рассчитываются режимы резания (в пояснительной записке расчеты не приводятся) на все остальные операции и записываются в операционные карты и сводную таблицу режимов резания.

Техническое нормирование

Расчет норм времени выполняется для тех операций, на которые рассчитаны режимы резания.

В крупносерийном и массовом производстве определяется норма штучного времени Т_шт.

В мелко- и среднесерийном производстве рассчитывается норма штучно-калькуляционного времени Т_шт.-к.

Примеры расчета норм времени приведены в работах [11, 12]. Расчеты норм времени по всем операциям сводятся в таблицу и записываются в операционные карты.

Конструкторская часть

Заключение

В заключении отмечаются конкретные результаты решения поставленных во введении задач.

Список литературы

Приложения

В приложениях приводятся:

- спецификации сконструированных приспособлений;

- графики, таблицы с результатами расчетов, не вошедшие в основной текст ПЗ и др.

Содержание

 

 

5. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

Маршрутная карта (МК)

Маршрутная карта оформляется в соответствии с ГОСТ 3.1118-82 на формах 1 и 1б (Приложения Б, В).

В маршрутной карте в строку с символом МО1 записывают: наименование, сортамент, размер и марку материала, обозначение стандарта.

В строку с символом МО2 записывают:

- код материала по классификатору;

- ЕВ - код единицы величины (массы, длины, площади и т.п.), допускается указывать единицы измерения величины, например «кг»;

- МД - массу детали;

- ЕН - единицу нормирования, на которую установлена норма расхода материала, например 1, 10, 100;

- Н. расх. - норму расхода материала;

- КИМ - коэффициент использования материала;

- код заготовки по классификатору;

- профиль и размеры исходной заготовки (габаритные размеры);

- КД - количество деталей, изготавливаемых из одной заготовки;

- МЗ - массу заготовки.

В строку с символом А записывают:

- номера цеха, участка, рабочего места, операции;

- код операции, наименование операции (допускается код операции не указывать);

- обозначение инструкции по охране труда, применяемой при выполнении данной операции (например, ИОТ № 42).

В строку с символом Б записывают:

- модель оборудования;

- СМ - степень механизации (допускается не указывать);

- Проф. - код профессии по классификатору ОКПДТР (в курсовом проекте допускается не указывать);

- Р - разряд работы, необходимой для выполнения операции;

- УТ - код условий труда (в курсовом проекте допускается не указывать);

- КР - количество рабочих, занятых при выполнении операции;

- КОИД - количество одновременно изготавливаемых (обрабатываемых) деталей;

- ЕН - единицу нормирования, на которую установлена норма времени, например 1, 10, 100;

- К_шт - коэффициент штучного времени при многостаночном обслуживании;

- Т_п.з - норму подготовительно-заключительного времени на операцию;

- Т_шт. - норму штучного времени на операцию.

Операционная карта (ОК)

Операционная карта является описанием технологической операции с указанием требований безопасности, переходов, режимов обработки и данных о средствах технического оснащения.

Операционная карта выполняется в соответствии с ГОСТ 3.1404-86 по формам 2 и 2а или по форме 3 с продолжением по форме 2а (Приложения Г, Д, Е).

Операции нумеруют числами 05, 10, 15 и т.д.

Переходы нумеруются числами натурального ряда: 1, 2, 3 и т.д.

Установы обозначают буквами русского алфавита А, Б, В, Г и т.д., например: «Установ А».

Позиции (при обработке на многопозиционных станках) нумеруют римскими цифрами I, II, III, IV и т.д, например,: «Позиция I».

Наименование операции определяется видом оборудования или профессией, на котором она выполняется, и записывается именем прилагательным, например: «Операция токарная».

В операционной карте под символом О записывается содержание операции (перехода). Запись выполняется по всей длине строки. При необходимости запись переносится на следующую строку.

Запись переходов в операционной карте может быть полной или сокращенной. Форму записи переходов в курсовом проекте студент выбирает самостоятельно. Все операции технологического процесса должны быть оформлены по одной форме записи переходов.

В содержание операции (перехода) должно быть включено:

- ключевое слово, характеризующее метод обработки, выраженное глаголом в неопределенной форме (например, «точить», «сверлить», «фрезеровать» и т.п.);

- наименование обрабатываемой поверхности, конструктивных элементов или предметов производства (например «резьба», «фаска», «лыска», «уступ», «зуб», «шлиц» и т.п.);

- информация по размерам их условными обозначениями (номерами);

- дополнительная информация, характеризующая количество или последовательность обрабатываемых поверхностей (например, «фрезеровать две лыски одновременно», «сверлить три отверстия последовательно»).

В строку с символом Т записывают информацию о применяемой технологической оснастке на данной операции. Запись выполняется по всей длине строки с переносом при необходимости на следующую строку.

Информацию располагают в следующей последовательности:

- приспособления (во вспомогательном переходе);

- вспомогательный инструмент;

- режущий инструмент;

- средства измерения.

Разделение информации по каждому средству технологической оснастки следует выполнять знаком «;».

При записи этой строки следует использовать классификаторы и стандарты на кодирование (обозначение) и наименование технологической оснастки (например, «резец 2101-0647 Т15К6 ГОСТ 20872-80»).

В строку с символом Р записывают режимы резания по графам D, L, t, i, S, n, V, где D - наибольший размер, по которому рассчитывается скорость резания (диаметр обрабатываемой поверхности или инструмента); L - расчетная длина, включающая длину резания и величину врезания перебега; t - глубина резания; i - число рабочих ходов; S - подача (на один оборот детали или на один зуб); n - частота вращения детали или инструмента; V - скорость резания.

Карта эскизов (КЭ)

Карта эскизов является графической иллюстрацией содержания технологической операции.

В курсовых проектах карта эскизов выполняется по форме 7а ГОСТ 3.1105-84 (Приложение Ж).

Эскиз обрабатываемой детали выполняется в произвольном масштабе. Деталь изображается в рабочем положении. Обрабатываемые поверхности на эскизе следует выделять линиями толщиной 3S.

Изображение детали на эскизе должно содержать:

- размеры обрабатываемых поверхностей с предельными отклонениями;

- обозначения шероховатости обрабатываемых поверхностей;

- обозначения баз, опор и зажимов.

На эскизах все размеры обрабатываемой поверхностей или сами поверхности (в зависимости от принятой формы записи переходов) нумеруются арабскими цифрами. Номер размера или поверхности проставляют в окружности диаметром 6...8 мм начиная снизу по часовой стрелке.

Эскизы обрабатываемой детали выполняются отдельно для всех установов или позиций, выполняемых на данной операции. При этом над эскизом делается запись «Установ А» или «Позиция 1». На одном листе карты эскизов допускается размещать несколько эскизов, относящихся к данной операции. При необходимости эскизы одной операции размещаются на нескольких листах карты эскизов.

Карта контроля (КК)

Контрольная операция является заключительной в разработанном технологическом процессе. Ее содержание оформляется по формам 2 и 2а ГОСТ 3.1502-85 (Приложения З, И).

Вместе с картой контроля оформляется карта эскизов по форме 7а ГОСТ 3.1105-84. Карта эскизов должна содержать эскиз детали, подлежащей контролю. На эскизе указываются (из чертежа детали):

- размеры с предельными отклонениями;

- шероховатость поверхностей;

- допуск формы и взаимного расположения поверхностей;

- технические требования к детали;

- таблицы, в которых указаны требования к точности детали (например, для зубчатых колес и шлицевых соединений);

- измерительные базы.

Запись переходов в карте контроля рекомендуется выполнять в следующей последовательности:

- переходы по контролю наличия фасок, радиусов закруглений и т.п.;

- переходы по контролю шероховатости обработанных поверхностей;

- переходы по контролю размеров (диаметральных, линейных, резьбовых, угловых и т.п.);

- переходы по контролю погрешностей формы (овальности, конусообразности, круглости, плоскостности, прямолинейности и т.п.);

- переходы по контролю погрешностей взаимного расположения поверхностей (торцового и радиального биения, параллельности, перпендикулярности, соосности, симметричности и т.п.);

- переходы по контролю параметров, определяющих точность зубчатых колес.

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Сивцев Н.С. Требования нормоконтроля в дипломном проектировании: Учебно-методическое пособие. - Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2006. - 80с.

2. Трухачев А.Б. Технологичность конструкции деталей, изготовляемых механической обработкой: Методические указания. – Ижевск, изд-во ИМИ, 1990. – 44с.

3. Балабанов А.Н. Технологичность конструкций машин. – М.: Машиностроение, 1987. – 336с.

4. Н.К. Блинов, Е. А. Пушкарев: Методические указания к лабораторной работе «Составление технологической схемы сборки машиностроительного изделия» по курсу «Основы технологии машиностроения». – Ижевск, 2008. – 14с.

5. Колесов И.М. Основы технологии машиностроения: Учебник для вузов. – М.: Высшая школа, 2001. – 591с.

6. Проектирование технологических процессов в машиностроении: Учебное пособие для вузов/И.П.Филонов, Г.Я.Беляев, Л.М. Кожуро и др.; под общей редакцией И.П. Филонова. – Мн.: УП «Технопринт», 2003. - 910с.

7. Схиртладзе А.Г. Проектирование и производство заготовок: Учебник для машиностроительных специальностей вузов/ А.Г. Схиртладзе, В.П.Борискин, А.В.Макаров. – Старый Оскол: «ТНТ», 2006. – 448с.

8. Лукин Л.Л. Выбор способа литья и проектирование отливок - Ижевск: ИжГТУ, 2003.

9. Лукин Л.Л. Выбор способа горячей объемной штамповки и проектирование поковок. - Ижевск: ИжГТУ, 2003.

10. Лукин Л.Л. Выбор и экономическая оценка рациональной заготовки - Ижевск: ИжГТУ, 2003.

11. Справочник технолога-машиностроителя: в двух томах/Под редакцией А.М. Дальского, А.Г.Косиловой, Р.К. Мещерякова, А.Г. Суслова. – М.: Машиностроение - 1, 2001. 1т. - 912с., 2т. - 944с.

12. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроении. – Мн.: Вышэйш школа, 1983. – 256с.

13. Сборник задач и упражнений по технологии машиностроения: Учебное пособие для машиностроительных вузов/ В.И. Аверченков, О.А.Горленко, В.Б. Ильицкий и др. – М.: Машиностроение, 1988. – 192с.

14. Режимы резания металлов: Справочник/Под редакцией Ю.В. Барановского. – М.: Машиностроение, 1972. – 542с.

15. Станочные приспособления: Справочник. В двух томах/Под редакцией Б.Н. Вардашкина. – М.: Машиностроение, 1984. – 1т.– 592с., 2т.-656с.

16. Рязанцев С.И. Расчет размерных цепей и определение метода сборки: Методические указания. – Устинов: Изд-во УМИ, 1986. - 23с.

17. Пузанов Ю.В., Попова Е.И. Кодирование и запись управляющих программ для станков с числовым программным управлением. Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Технология машиностроения» Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2010

18. Пузанов Ю.В., Попова Е.И. Исследование влияния размерной настройки станка с ЧПУ на точность механической обработки. Методические указания к лабораторным работам и практическим занятиям по дисциплине «Технология машиностроения» Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2010

 

 

Приложение А. Титульный лист комплекта технологической документации

 

Приложение Б. Маршрутная карта (ГОСТ 3.1118-82 форма 1)

Приложение В. Маршрутная карта (ГОСТ 3.1118-82 форма 1б)

Приложение Г. Операционная карта (ГОСТ 3.1404-86 форма 2)

Приложение Д. Операционная карта (ГОСТ 3.1404-86 форма 2а)

Приложение Е. Операционная карта (ГОСТ 3.1404-86 форма 3)

Приложение Ж. Карта эскизов (ГОСТ 3.1105-84 форма 7а)

Приложение З. Карта контроля (ГОСТ 3.1502-85 форма 2)

Приложение И. Карта контроля (ГОСТ 3.1502-85 форма 2а)

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова»

(ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова»)

 

Институт «Современные технологии машиностроения,

автомобилестроения и металлургии»

 

Кафедра КТПМП

 

 

Ю. В. Пузанов, Е.И. Попова

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ»

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению курсового проекта

по дисциплине «Технология машиностроения»

 

Ижевск 2018

 

Методические рекомендации по организации самостоятельной работы студентов составлены в соответствии с рабочей программой учебной дисциплины «Технология машиностроения», разработанной на основе Федерального государственного образовательного стандарта по направлению 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» профиль «Технология машиностроения», очной и заочной форм обучения

 

Рецензент: Костяев Владимир Иванович, к.т.н., доцент

Составитель: Пузанов Юрий Владимирович, к.т.н., доцент,

Попова Елена Ивановна, к.т.н., доцент

 

Рекомендовано Ученым советом института «СТМАиМ» для использования в учебном процессе в качестве учебно-методических материалов для студентов, обучающихся по направлению 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» профиль «Технология машиностроения» очной и заочной форм обучения при изучении дисциплины «Технология машиностроения»

(протокол № __ от «___» ____________    2018г.)

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

1. Цель и задачи курсового проектирования……………………………….4

 

2. Тематика КП…………………………………………………………….....4

 

3. Объем и содержание КП………………………………………………….4

 

4. Пояснительная записка (ПЗ)……………………………………………..4

 

5. Графическая часть………………………………………………………...9

 

6. Технологическая документация…………………………………………11

 

7. Список литературы…………………………………………………………14

 

8. Приложение А. Титульный лист комплекта технологической документации

…………………………………………………………………………………..16

 

9. Приложение Б. Маршрутная карта (ГОСТ 3.1118-82 форма 1)………….17

 

10. Приложение В. Маршрутная карта (ГОСТ 3.1118-82 форма 1б)………18

 

11. Приложение Г. Операционная карта (ГОСТ 3.1404-86 форма 2)………19

 

12. Приложение Д. Операционная карта (ГОСТ 3.1404-86 форма 2а)…….20

 

13. Приложение Е. Операционная карта (ГОСТ 3.1404-86 форма 3)……...21

 

14. Приложение Ж. Карта эскизов (ГОСТ 3.1105-84 форма 7а)…………...22

 

15. Приложение З. Карта контроля (ГОСТ 3.1502-85 форма 2)……………23

 

16. Приложение И. Карта контроля (ГОСТ 3.1502-85 форма 2а)………….24

 

1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

 

Курсовой проект (КП) по технологии машиностроения является одним из важных этапов в подготовке бакалавров по направлению 151900.62 (15.03.05) «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» и определяет способность студентов самостоятельно решать основные задачи конструкторско-технологической подготовки производства, показывает в целом уровень профессиональной подготовки будущих специалистов.

Поэтому, основная цель КП – научить студентов разрабатывать прогрессивные технологические процессы (ТП), конструировать средства технологического оснащения (СТО) на основе современных достижений науки и техники.

Выполнение КП по технологии машиностроения преследует в связи с этим решение следующих задач:

1) закрепить теоретические знания, полученные при изучении дисциплин «Основы технологи машиностроения», «Технология машиностроения»;

2) практически реализовать современные методы проектирования ТП;

3) использовать опыт промышленности, изученный студентами в ходе производственной практики;

4) развить навыки творческой, самостоятельной работы;

5) подготовить студентов к выполнению выпускной квалификационной работы.

 

2. ТЕМАТИКА КП

 

Примерные темы КП:

- Проектирование ТП механической обработки детали «Корпус»;

- Проектирование группового ТП механической обработки деталей типа «Втулка»;

- Проектирование ТП сборки редуктора.

 

3. ОБЪЕМ И СОДЕРЖАНИЕ КП

 

КП содержит отдельно оформленные материалы:

1) пояснительная записка (50…70 листов формата А4);

2) графическая часть (4…5 листов формата А1);

3) комплект технологической документации (15…25 листов формата А4).

Объем каждого конкретного проекта определяет его руководитель и записывает в задание на курсовое проектирование.

 

4. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА (ПЗ)

 

ПЗ состоит из введения, общей, технологической, конструкторской части и заключения.

Проект может включать также специальную часть, в которой студент представляет результаты своей исследовательской работы. ПЗ оформляется в соответствии с требованиями, изложенными в работе [1].

Пример возможного содержания ПЗ.

Введение

Во введении рассматриваются особенности современного этапа развития машиностроения как базовой отрасли хозяйственного комплекса, в том числе перспективы развития той отрасли, к которой относится предприятие, где студент проходил производственную практику, по материалам которой выполняется курсовой проект.

Во введении обосновывается актуальность темы, указывается конкретная цель КП и задачи, которые решаются для достижения поставленной цели (далее приведены номера разделов и подразделов ПЗ).

Общая часть

Исходные данные для проектирования