Указания к выполнению графической части

Курсового проекта

Графическая часть выполняется в объеме не менее трёх файлов. Внизу, в правом углу каждого чертежа, вычерчивается основная надпись. Спецификация на чертеже располагается непосредственно над основной надписью. Рекомендуется использование компьютерной графики.

Обязательная графическая часть работы:

Чертеж1.Базовая деталь   Указываются технические требования: размеры, покрытие, механические характеристики, контролируемые параметры, марка материала вид заготовки и др

Чертеж2.Технологическая (или аппаратурно-технологическая) схема обработки изделия: графики проведения термической обработки в координатах «температура-время».

Чертеж 3. Планировка оборудования участка обычно в масштабе 1:50 или 1:100 в соответствии с требованиями, предъявляемыми к строительным чертежам.

Рабочий чертеж детали может быть представлен ксерокопией или выполнен с использованием методов компьютерной графики.

 

Защита и оценка курсового проекта.

 

Выполненный проект студент защищает на заседании комиссии из преподавателей профилирующей кафедры. Председателем комиссии является заведующий кафедрой или один из его заместителей. На защиту представляются пояснительная записка и презентация после проверки руководителем проекта и утверждения заведующим кафедрой. Защита проводится в форме доклада студента о содержании выполненного проекта в течение 10 минут на открытом заседании комиссии. Члены комиссии могут задать проектанту любой вопрос по тематике курсового проекта. После защиты презентация и пояснительная записка (печатный и электронный варианты) остаются на кафедре и студенту не возвращаются.

 

Каждый член комиссии оценивает выполнение проекта по принятой системе оценок. По результатам оценки всеми членами комиссии председателем устанавливается общая оценка.

При оценке курсового проекта принимаются во внимание следующие критерии:

· уровень решения вопросов выбора материалов, разработки технологических процессов, выбор оборудования, планировки спроектированного участка;

· материаловедческая и технологическая подготовка студента;

· качество оформления пояснительной записки и выполнения графи-ческой части, соответствие требованиям государственных стандартов ЕСКД и ЕСТД;

· полнота раскрытия и выполнения темы проекта;

· техническая грамотность и умение доказательно защищать разрабо-танные в проекте решения.

После завершения защиты курсовых проектов допущенными к данному заседанию студентами комиссия на закрытом заседании принимает решение об итоговых оценках. Решение комиссии объявляется защищавшим проекты студентам и всем присутствующим председателем на открытом итоговом заседании.

 

    3. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

*Техническое условие - документ, устанавливающий требования, которыми должны соответствовать продукция или услуги (международный стандарт ИСО 8402-86).

Требования к изделиям и материалам приводятся в технических условиях, где указываются сортамент, технические требования (прочностные свойства, твердость, коррозионная стойкость и т. д.), правила приемки, методы испытаний и др. На детали машин, инструменты представляются рабочие чертежи. Эти документы должны быть выданы студенту руководителем курсового проекта вместе с заданием. Указывается также номенклатура обрабатываемых изделий и, при необходимости, распределение изделий по объему выпуска.

___________     

НАЗНАЧЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ, РАСЧЕТ ГОДОВОЙ ПРОГРАММЫ ВЫПУСКА ИЗДЕЛИЙ, ТИП ПРОИЗВОДСТВА

НАЗНАЧЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ

Дается характеристика проектируемых к производству изделий (материалов), их назначение, использование в машине (устройстве, аппарате и т.д.), условия работы, требования в отношении свойств.

При рассмотрении вопросов целесообразности проектирования выпуска новой продукции предварительно проводят м а р к е т и н г о в ы е исследования по анализу рынка сбыта этой продукции, его емкости. Изучают, насколько насыщен рынок, данной продукцией изготовления других предприятий и фирм, какую свободную "нишу" может занять новая продукция. Анализируется, по каким потребительским характеристикам проектируемая продукция превосходит имеющуюся на существующем рынке.

Студент в курсовом проекте дает общий анализ по рассматриваемым вопросам применительно к заданной теме.

ПРИМЕР 1. Заданием предусмотрено проектирование участка термической обработки деталей универсального фрезерного станка. Годовая программа - 2500 станков в год.

На универсальном фрезерном станке можно проводить различные операции обработки металлов. Он объединяет возможности горизонтально-фрезерного и вертикально-фрезерного станков. Это позволяет предполагать, что универсальный фрезерный станок может найти применение в средних и, возможно, малых фирмах.

Из изложенного видно, что имеется перспектива сбыта запроектированной продукции.

ПРИМЕР 2. Задано проектирование участка термической обработки деталей автомобиля"Газель". Годовая программа - 30 тысяч автомобилей.

Автомобиль типа "Газель" имеет в грузовом варианте грузоподъемность 1,5 тонны. Предусмотрено до 10 модификаций этого автомобиля, в том числе грузовой автомобиль, самосвал, микроавтобус, скорая помощь, грузовой фургон с цельнометаллическим кузовом и др. Такая универсальность обеспечивает расширение рынков сбыта.

 Сравнительно небольшие размеры автомобиля предопределяют не очень высокую цену, возможность его использования малыми фирмами, фермерскими хозяйствами, при перевозках товаров и т.д. Как видно, имеются значительные возможности по сбыту продукции.

Расчет годовой программы

Студент выполняет расчет годовой программы производства изделий для выпуска планируемого количества машин по заданной номенклатуре отдельно для каждого наименования изделия с учетом запасных частей, неизбежных технологических потерь и т.д. Годовая программа устанавливается в штуках и единицах массы.

*Бизнес-карта 94. Россия: Волго-Вятский район. Промышленность.-М.: Изд-во "Бизнес-карта", 1994.- 464 с.

Для листовых материалов дополнительно определяют количество продукции в квадратных метрах.

Полученные данные оформляют в форме таблицыс указанием наименования изделия, марки материала, массы одной штуки и годовой программы в штуках и единицах массы. При необходимости приводятся габаритные размеры изделия, пористость и т.д. Более детальные характеристики заданной номенклатуры изделий даются в отдельных таблицах.

При расчете годовой программы выпуска инструментального производства (режущих инструментов, штампов и т.д.) руководствуются укрупненными нормативами годовой потребности. Для инструментов и приспособлений нормативы задаются в единицах массы на один металлорежущий станок производственных цехов (табл.2.1). В случае штампов и пресс-форм исходят из данных о единицах массы в расчете на одну тонну штамповок или отливок основного производства (табл.2.2).

Таблица 1

Годовая потребность в инструментах на один металлорежущий станок производственных цехов для изготовления машин средних размеров (работа в две смены) (по данным М.Е. Егорова)

Тип производства	Инструмент			Приспо-собление
	режущий	измерительный	вспомогательный
	Годовая потребность в кг на один металлорежущий станок
Единичное и мелкосерийное Среднесерийное Крупносерийное и массовое	80-90 90-100 100-130	12-14 12-16 16-20	30-40 40-50 50-70	35-40 70-90 110-150
Поправочные коэффициенты КIна вид машины
Для малых машин Для крупных машин	0,8   1,3	0,8   1,3	0,8   1,2	0,5   1,8

Примечание: При работе в 1 смену вводится коэффициент К₂=0,7; в 3 смены - К₂=1,3.

Меньшие значения в таблице относятся к изделиям пониженной точности и сложности, а большие - повышенной точности и сложности.

Для механических цехов заводов среднего машиностроения (производство автомобилей, металлорежущих станков двигателей внутреннего сгорания и т.д.) можно принимать следующее ориентировочное количество металлорежущих станков: малые - до 125, средние - 125-250, крупные - более 250 станков. Для среднесерийного производства сложных изделий (автомобилей, двигателей внутреннего сгорания, станков и т.д.) принимают при проектировании ориентировочно в механических цехах S=180-200 металлорежущих станков (по данным М.Е. Егорова).

 

Таблица.2

Годовая потребность в штампах и пресс-формах на одну тонну штамповок (отливок) при изготовлении машин средних размеров (работа в две смены) (по данным М.Е. Егорова)

Тип производства	Штампы			Прессформы для цветного литья под давлением
	холодной штамповки	горячей штамповки	для свободной ковки
	Годовая потребность в кг на одну тонну штамповок (отливок)
Среднесерийное Крупносерийное и массовое	10-12 8-11	25-35 15-30	10-15 -	- 13-17
Поправочные коэффициенты КI на вид изделия
Для мелких изделий Для крупных изделий	1,2 0,8	1,5 0,7	1,5 0,6	1,0 -

Примечание: При работе в 1 смену вводится коэффициент К₂=0,7; в 3 смены - К₂=1,4.

 

Меньшие значения в таблице относятся к изделиям пониженной точности и сложности, а большие - повышенной точности и сложности.

Вычисления общей годовой массы инструментов (режущих, штампов и др.) проводятся по формуле

Q = К₁К₂ qS

гдеq-годовая потребность в кг на один металлорежущий станок (для инструментов) или на одну тонну штамповок (для штампов) в тоннах; К₁- поправочный коэффициент на вид изделия (малое, среднее, крупное); К₂-поправочный коэффициент на количество рабочих смен производственных цехов (работа в одну, две или три смены); S - число станков (для инструментов).

 

Тип производства

В зависимости от числа обрабатываемых деталей одного типоразмера в год с учетом массы деталей можно ориентировочно определить тип производства машиностроения по данным табл. 2.3.

Таблица 3

Ориентировочные данные для определения типа машиностроительного производства

Тип машиностроительного производства	Распределение деталей по массе
	легкие	средние	тяжелые
	масса деталей, кг
	менее 10	10-100	свыше 100
	число обрабатываемых деталей одного типоразмера в год, штук
Единичное Мелкосерийное Среднесерийное Крупносерийное Массовое	менее 100 100-500 500-5000 5000-50000 свыше 50000	менее 10 10-200 200-500 500-5000 свыше 5000	менее 5 5-100 100-300 300-1000 свыше 1000

Примечание. По данным М.Е. Егорова и А.А. Андерса.

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ ГОДОВОЙ ПРОГРАММЫ

ПРИМЕР 1. Задание

Спроектировать участок термической обработки станкостроительного завода для производства зубчатых колес. Объем выпуска фрезерных станков составляет 2000 штук в год. При расчете программы выпуска принять запасные части в количестве 5% и потери 0,5%. Массу детали определить из рабочих чертежей или технических условий.

Решение. Результаты расчета годовой программы выпуска продукции даны в табл.2.4. Тип производства- среднесерийное.

ПРИМЕР 2. Задание

Спроектировать производство пористых листов ПТ/Ф и ПТ/ГП из порошка гидриднокальциевого титана для четырех предприятий.

Решение. Такие материалы применяются в химическом машиностроении при изготовлении фильтровальных аппаратов для очистки жидких сред от частиц примесей размером 3-5 мкм (ПТ/Ф), а также в качестве поглотителя газов (ПТ ГП).

Из материала марки ПТ/Ф-2 изготовляются трубчатые элементы длиной 700 мм для промышленных фильтровальных патронных аппаратов. Один аппарат содержит 108 фильтроэлементов, длительность работы элементов составляет 1,5 месяца. Для работы в течение календарного года необходимо восемь комплектов с филътроэлементов, т. е. количество потребных листов ПТ/Ф-2 составляет для одного фильтровального аппарата n=108х 8 = 864 штуки.

Требуется обеспечить работу трех химических предприятий, на каждом из которых эксплуатируется по три фильтровальных аппарата. В этом случае требуется следующее количество листов в течение года:

Н ₂= 864 х 3 х 3= 7776 штук.

Тип производства - крупносерийное (см. табл.2.3).

В связи с небольшим расходом материалов для предприятий приборостроения*

*Данные для точного расчета при проектировании не имеется.

принята следующая ориентировочная годовая программа выпуска:

Материал ПТ/Ф-1…………………Н₁ = 500 листов,

Материал ПТ/ГП………………….Н₃ = 1000 листов.

Фактический выпуск будет определяться наличием рынков сбыта.

Характеристики листов по техническим условиям даны в табл.2.5.

Неизбежные технологические потери при производстве листов составляют 3%.

Проводим расчет программы участка по массе М в кг и суммарной площади листов П в кв. метрах. Определяем массу очного листа, исходя из его объема и плотности титана 4,5 г/см³ с учетом пористости (табл.2.6). Имея данные о годовой программе выпуска в штуках Н листов очной марки и массу одного листа Ω, можно определить годовую программу выпуска листов в единицах массы М:

М = ΩН.

Далее по габаритным размерам проводится расчет площади одного листа Fи определяют годовую программу выпуска листов в квадратных метрах П:

П= F Н.

Все расчетные данные для листов представлены в табл.2.6, а годовая программа выпуска продукции участка дана в табл. 2. 7.

ПРИМЕР 3. 3аданне

Спроектировать участок по производству алмазосодержащих пластин-заготовок на связке из оловяннoникелевой бронзы для отрезных кругов. Круги предназначены в качестве алмазно-абразивного инструмента для обеспечения разделения пластин кремния диаметром 76 мм с группой изделий электронной техники по разделительным дорожкам на элементы - кристаллы размером 2,5х2,5 мм. Годовой объем выпуска пластин кремния составляет 5 миллионов штук. Выполнить расчет программы,участка для выпуска пластин-заготовок кругов.

Таблица 4

Годовая программа участка

№ п/п	Наименование детали	Масса одной детали, кг	Количество деталей в машине, шт	Годовая программа *
				Количество деталей, шт	Масса, кг
1   2   3   4	Зубчатое колесо   Зубчатое колесо   Зубчатое колесо   Зубчатое колесо	1,67   1,90   5,29   5,65	1   1   1   1	2100 2110 2000 2110 2000 2110 2000 2110	3340 3524 3800 4009 10580 11162 11300 11922
Итого				8000 8440	29020 30617

* Примечание: без учета запчастей и потерь

                          с учета запчастей и потерь

Таблица 5

Характеристика листов

Марка материала	Назначение материала	Размер листов, мм	Пористость, %
ПТ/Ф-1 ПТ/Ф-2 ПТ/ГП	фильтровальный фильтровальный газопоглотительный	600х100х0,4 700х200х0,6 500х100х0,4	40 40 45

 

Таблица 6

Расчетные данные пористых листов

Марка материала	Размеры листа, мм	Площадь одного листа F, см^2	Объем одного листа, см^3	Относительная плотность	Объем металла листа, см^3	Плотность металла, г/ см^3	Масса одного листа, г
ПТ/Ф-1 ПТ/Ф-2 ПТ/ГП	60х10х0,04 70х20х0,06 50х10х0,04	600 (0,06) 1400(0,14) 500 (0,05)	24 84 20	0,60 0,60 0,55	14,4 50,4 11,0	4,5 4,5 4,5	64,8 226,5 49,5

 

Таблица 7

Годовая программа участка

№ п/п	Марка материала	Размеры листов, мм	Пористость, %	Масса одного листа, см^3	Годовая программа*
					число листов Н, шт	масса М, кг	Площадь П, м^2
1   2   3	ПТ/Ф-1   ПТ/Ф-2   ПТ/ГП	600х100х0,4   700х200х0,6   500х100х0,4	40   40   45	0,0648   0,2265   0,0495	500 515 7776 8010 1000 1030	33 34 1762 1815 50 52	30 31 1089 1122 50 51
Итого					9276 9555	1845 1901	1169 1204

*Примечание: без учета потерь

                        с учетом 3% потерь

Решение. Для разделения пластин кремния широкое применение получил метод скоростного абразивногопрорезаниябескорпуснымиотрезными кругами по ОСТ 11 З1.7000-85**. Принимаем отрезные круги размером 56х40х0,035 мм марки АСМ 10/7-100, обеспечивающие ширину дефектной зоны 80 мкм (0,080 мм) (табл. 17, стр.42**). **Шуваев Г.В., Сорокин В.К., Зимицкий Ю.Н. Резка неметаллических материалов. – М.: Машиностроение, 1989.-80 с.

Для пластин кремния диаметром 76 мм средняя длина

одной прорези составляет l=60 мм по данным НИИ. На одной пластине при размере разделяемых элементов 2,5х2,5 мм количество прорезей по ширине пластины составляет

n₁=76 мм: (2,50 + 0,08) мм=29 прорезей.

Перпендикулярно первой серии прорезей разрезается еще n₂= 29 прорезей. Общее количество прорезей на одной пластине

n = n₁ + n₂=29 + 29 = 58 прорезей.

Длина всех прорезей на одной пластине кремния равна:

z= l•n=60•58 = 3480 мм= 3,48 м.

По данным брошюры* (стр.35) стойкость одного отрезного круга толщиной 35 мкм составляетС=700 метров длины пути резания. Следовательно, один круг может разрезать нижеприведенное число пластин кремния:

N = с/ z= 700/3,48 = 201 пластина.

Для разделения Н = 5000000 штук пластин кремния на элементынеобходимо иметь следующее число отрезных кругов:

К= Н/N = 5000000/201= 24876.

Из одной алмазосодержащей пластины штампуется один отрезной круг и, следовательно, необходимо изготовить 24876 алмазосодержащих пластин в год. С учетом неизбежных технологических потерь 3% общий годовой выпуск алмазосодержащих пластик составит

Кп = 24876•103/100 = 25623 пластины**.

Тип производства - крупносерийное (см.табл.2.З).

Далее проводят расчет потребного количества порошков меди, олова, никеля и алмазов исходя из химического состава материала, как показано в примере 2.

ПРИМЕР 4. Задание

Выполнить расчет годовой программы выпуска металлорежущих инструментов для производства в две смены деталей фрезерных станков. Годовая программа составляет 2110 станков.

Решение. Принимаем в механических цехах общее количество металлорежущих станков S=180 штук для производства машин средней сложности.

При массе одной детали не более 5,65 кг (см. пример 1) и числе обрабатываемых деталей одного типоразмера 2110 штук производство среднесерийное (см. табл. 2.З). При среднесерийном производстве машин средних размеров и работе в две смены q=90-100 кг на один металлорежущий станок; К₁= 1,0; К₂ = 1,0 (см. табл.2.1). Принимаем при повышенной точностиq    = 100 кг.

__________

*Шуваев Г.В., Сорокин В.К., Зимицкий Ю.Н. Резка неметаллических материалов. – М.: Машиностроение, 1989.-80 с.

** Потери при производстве кругов из алмазосодержащих пластин не учтены.

Тогда общая годовая потребность в металлорежущем инструменте для изготовления фрезерных станков составит

Q= 1,0•1,0 •100•180 = 18000 кг.

Таким образом, общая потребность во всех металлорежущих инструментах равна по массе 18 тонн в год.

Для определения конкретной потребности в металлорежущих инструментах при механической обработке резанием четырех зубчатых колес по примеру 1 необходимо иметь данные о количестве металлорежущих станков, занятых на обработке вышеуказанных деталей.

ПРИМЕР 5. Задание

Выполнить расчет годовойпрограммы выпуска штампов холодной штамповки для производства в три смены штампованных деталей объемом 3000 тонн (по массе) в год (50 тысяч автомобилей).

Решение. При массе детали менее 10 кг и числе обрабатываемых деталей одного типоразмера 50 тысяч штук производство крупносерийное (см.табл.2.З). В случае крупносерийного производства машин средних размеров и работе в три смены q= 8-11 кг на одну тонну штампуемых деталей автомобиля; К₁=1,0; К₂ = 1,4 (см. табл.2.2). Принимаем при повышенной точности и сложности деталей q = 11 кг.

Тогда общая годовая потребность во всех штампах холодной штамповки для производства 50 тысяч автомобилей составит

Q= 1,0•1,4•11•3000 = 46200 кг.

Таким образом, общая потребность в штампах холодной штамповки равна по массе 46,2 тонны в год.

Определение конкретной потребности применительно к заданным штампам возможно при наличии данных о массе деталей автомобиля, обработанных этими штампами в год.