Организация работы и защита КП
Работу над КП следует начинать с систематизации материала, собранного во время прохождения производственной практики и выполнении курсового проекта по основам технологии машиностроения (ОТМ). Содержание и качество КП контролируется руководителем, что удостоверяется подписями на задании, титульном листе, на первых листах соответствующего раздела пояснительной записки и на листах графической части.
За принятые в КП решения и правильность всех данных пояснительной записки, а также за выполнение КП в срок несет ответственность автор КП.
Подпись руководителя удостоверяет, что решения принципиально правильны и выполнены студентом самостоятельно. Руководитель производит оценку выполненной работы над КП.
Защита состоит из следующих этапов:
- доклад автора КП;
- ответ автора КП на имеющиеся замечания руководителя КП.
Результаты защиты заносятся в титульный лист ПЗ к КП.
Состав и содержание разделов расчетно-пояснительной записки
Титульный лист оформляется на типовом бланке (приложение А).
Задание на КПоформляется на типовом бланке (приложение Б), подписывается студентом и руководителем.
Аннотация — в объеме 0.5—1 страницы должна включать характеристику основной темы, проблемы, цели работы, и ее результат, сведения об объеме КП с указанием количества страниц записки, таблиц, рисунков, листов графической части (пример аннотации см. приложение В).
Титульный лист, задание, аннотация в общую нумерацию страниц пояснительной записки не входят.
Содержание должно точно отражать порядок расположения и названия разделов пояснительной записки. Первый лист содержания является первым листом пояснительной записки и должен содержать штамп с подписями по форме 2 ГОСТ 2.104 (СК-СТО1 –У -37.3 16-11. Приложение В). Все последующие листы пояснительной записки должны содержать штамп по форме 2а ГОСТ 2.104 (СК-СТО1 –У -37.3 16-11 Приложение В).
Перечень сокращений, условных обозначений, символов, терминов.
Приводятся сокращения, условные обозначения, символы и термины, используемые в КП (при необходимости).
Введение посвящается актуальности темы КП и задачам, подлежащим решению в соответствии с заданием, краткой характеристике состояния и перспектив развития производства на базовом предприятии. Объем введения, как правило, не должен превышать одной страницы текста.
1. Разработка перспективного технологического процесса
1.1 Определение объема выпуска, типа производства
Объем выпуска детали задается в задании.
Тип производства на данном этапе уточняется табличным методом в зависимости от объема выпуска заданной детали и ее массы.
Объем выпуска детали, определяется по формуле с учетом количества данных деталей в изделии, процента запасных частей и технологических потерь.
Приводятся основные признаки характерные для данного типа производства.
При необходимости уточняется режим работы: число рабочих дней в неделе; число рабочих дней в году; количество рабочих смен (в соответствии с типом производства, в дальнейших расчетах количество смен может корректироваться); продолжительность рабочей смены) подразделения (цеха, участка, отделения). Рассчитываются и годовые фонды времени (номинальные и эффективные) работы оборудования и рабочих.
Определяется новый такт выпуска деталей с учетом общего объема выпуска.
1.2 Выбор и обоснование вида заготовки
Вид заготовки определяется назначением и конструкцией детали, материалом, массой, техническими требованиями на изготовление, объемом выпуска, типом производства, затратами на изготовление заготовки и др.
Основная задача - выбрать такой прогрессивный метод получения заготовки, который максимально приблизит конфигурацию, размеры и качество поверхностей заготовки к аналогичным характеристикам детали.
Выбор вида заготовки должен сопровождаться его технико - экономическим обоснованием, то есть сравнением с одним из сопоставимых вариантов. В качестве одного из вариантов может приниматься вид заготовки, используемый в действующем производственном подразделении. Определяется стоимость изготовления заготовок для сравниваемых вариантов. Дается обоснование, которое показывает, какими преимуществами обладает предлагаемый способ ее получения для последующего технологического процесса ее изготовления. Приводятся эскизы заготовок в упрощенном варианте с указанием точности и качества поверхностей заготовки. Делается заключение по выбранному варианту.
1.3 Разработка операций технологического процесса и маршрута обработки
1.3.1 Формирование укрупненного маршрута обработки
В соответствии с техническими требованиями (наличие термообработки, вид покрытия и т.д.), предъявленными к детали необходимо сформировать укрупненный маршрут технологического процесса (без выделения конкретных операций).
Например: Улучшение - Обработка - Закалка - Обработка – Мойка - Сушка- Покрытие – Обработка - Мойка – Контроль.
Или: Обработка – Старение – Обработка – Контроль.
Полученный маршрут можно представить в виде таблицы или схемы последовательного перечисления основных стадий процесса, как представлено выше. Это позволит более качественно сформировать более детальный процесс
и принять верные решения при выборе необходимого количества видов и методов обработки для каждой элементарной поверхности.
1.3.2 Определение видов и методов обработки элементарных
поверхностей детали
Для каждой элементарной поверхности (ЭП) назначается необходимое количество видов обработки. Для каждого из видов назначаются методы обработки (не менее двух вариантов с учетом результатов КП по ОТМ). Формируются планы обработки ЭП.
Результаты приводятся в табличной форме для всех элементарных поверхностей детали.
Таблица 1 - Определение количества видов и методов обработки
| № стороны | № повер--ти | Вид поверхности и обозначение | Количество | Квалитет. | Ra, мкм | Виды обработки | Планы обработки | |
| 1-й вариант | 2-ой вариант | |||||||
| ТП 22 | 12.5 | Черновой | Подрезание | Фрезеров. | ||||
| НЦП Ф 62h7 | 1.6 | Черновой П. чист Чистовой Термообработка Пов. точ. | Точение Точение Точение Термообработка Точение | Точение Точение Точение Термообработка Шлифование | ||||
| …. | … | ….. | .. | .. | .. | … | … | … |
Делаются соответствующие выводы на основании технико-экономической оценки по предпочтительному использованию, количества видов обработки, тех или иных методов для данной детали, и выбирается более рациональный вариант для каждой элементарной поверхности.
1.3.3 Формирование этапов обработки
Выявляются этапы обработки для детали представителя с учетом дополнительных операций (термообработка, старение, покрытие, контроль и т. д.).
Формирование этапов представляется в табличной форме.
Таблица 2 - Формирование этапов обработки
| Этапы обработки | Содержание этапа | |||
| Сторона детали | ||||
| …. |
После составления таблицы производятся ее анализ и могут производиться обоснованные изменения: по количеству видов обработки элементарных поверхностей внутри этапов; по перемещению некоторых видов обработки в другие этапы; по объединению этапов и др. (изменения, могут вноситься и после выполнения последующих пунктов).
1.3.4 Анализ вариантов базирования
Приводятся варианты схем базирования и установки для первой операции или установа и для обработки большинства поверхностей. Анализ вариантов и выбор баз должен производиться с помощью теории графов, анализа схем размерных конструкторских связей детали, с помощью матриц связей и др.
Выбирается наилучшей по точности вариант комплекта технологических баз и схем базирования для обработки на операциях обработки (сборки) технологического процесса.
1.3.5 Формирование технологических операций и
вариантов маршрута
С учетом сложности формы детали, типа производства, используемых методов обработки, формируется последовательность выполнения операций, которая представляется в виде предварительного маршрута обработки детали.
Формирование последовательности операций может производиться различными методами проектирования.
Внутри операций формируются установы и позиции. Формируются требования к оборудованию (размеры рабочего пространства, мощность, точность, количество шпинделей, позиций и т.д.). Формирование маршрута представляется в табличной форме (например, табл. 3).
Таблица 3- Формирование технологических операций
| Базовые поверх- ности | Содержание позиций и переходов | Вариант маршрута | |||||||
| Сторона детали | № опе рации | Установ | Требования к оборудованию | ||||||
| … | |||||||||
Рациональная последовательность или сочетание технологических переходов в позиции, позиций в установе, установов в операции может привести к выбору другого типа станка или появлению нескольких вариантов обработки на разных типах станков.
Необходимо привести как минимум два варианта сформированного маршрута. Выбрать наиболее перспективный. Дать обоснование выбранного варианта. При необходимости обосновать экономически. Если технологический процесс разрабатывается для применения на конкретном предприятии, то необходимо использовать имеющееся на предприятии прогрессивное оборудование.
После окончательного уточнения структур операций формируются требования к оборудованию.
В данном разделе могут приводиться соответствующие технико-экономические расчеты по сравнению вариантов применяемого оборудования.
1.2.3.6 Технологические эскизы обработки
После выбора типов и моделей оборудования разрабатываются технологические эскизы обработки поверхностей деталей для каждой позиции. Основой для изображения схем установок являются принятые теоретические схемы базирования.
При проектировании операций, выполняемых на станках с ЧПУ и ОЦ, на технологических эскизах обязательно проводятся координатные оси детали, показываются нулевые и исходная точки, показывается траектория движения режущих инструментов. Эскизы обработки окончательно оформляются после выполнения раздела 1.3.10.
На листы графической части проекта выносятся технологические эскизы всех или наиболее значимых операций и (или) установов ( по согласованию с руководителем КП).
1.3.7 Расчет операционных размеров и размеров заготовки
Приводится определение припусков, допусков и расчет диаметральных и линейных операционных размеров и размеров заготовки. Один расчет производится расчетно-аналитическим методом на одну наиболее точную поверхность (наружную или внутреннюю). Приводится схема операционных размеров (от готовой детали к заготовке) с учетом принятого плана обработки. Результаты расчетов приводятся в табличной форме.
Таблица 4 - Допуски, припуски и операционные размеры
| Вид заготовки и план обработки поверхности | Элементы припуска, мкм | Допуск размера Т, мм | 2Zmin | 2Zmax | Предельные размеры | Номинальное значение размера с отклонениями | ||||
| Rz i-1 | h i-1 | i-1 | eyi | Amax | Amin | |||||
Для остальных размеров расчет производится опытно статистическим методом, результаты расчетов которых можно представить также в табличной форме, аналогично таблице 4, но без указания элементов припуска.
Расчет линейных операционных размеров сопровождается: построением схемы припусков и операционных размеров (в схеме участвуют все конструкторские размеры, выполняемые по данной технологии, для деталей типа тел вращения, или размеры в направлении одной из координатных осей X, Y, Z — для деталей типа корпус); составлением уравнений размерных цепей; их решением соответствующим методом (на max - min или вероятностным) относительно неизвестных размеров (заготовки и операционных размеров). Построение схемы линейных операционных размеров производится, по ходу технологического процесса от готовой детали к заготовке. Значения минимальных припусков на обработку линейных размеров, определяются по таблицам в зависимости от размеров заготовки и вида обработки. Производятся расчеты одного – двух уравнений. Результаты расчета остальных уравнений приводятся в табличной форме.
Таблица 5 - Результаты расчета линейных операционных размеров
| № | Исходное уравнение | Уравнение искомого размера | Номинальный размер с отклонениями |
1.3.8 Выбор и (или) проектирование инструментальной оснастки
В данном разделе должен быть произведен обоснованный выбор обрабатывающих инструментов.
При выборе обрабатывающих инструментов следует использовать предпочтительно стандартные инструменты. Выбор следует начинать с вида и типа инструмента, материала режущей части и геометрии пластины, необходимой державки, а затем другой необходимой вспомогательной оснастки. При этом необходимо применять наиболее прогрессивные конструкции инструментов и вспомогательной оснастки. Выбор инструмента и вспомогательной оснастки может производиться, как по российским стандартам, так и по каталогам фирм производителей.
Применение специальных режущих инструментов должно быть обосновано. Данные об инструменте представить в табличной форме.
Таблица 6 - Данные об инструменте
| № операции | Установ. | № позиции | № и вид перехода | Вид инст - румента | Тип инструмента | Материал режущей части | Код инструмента | Код пластины |
Материал режущей части указывается по оригинальному коду фирмы производителя с указанием маркировки в соответствии с ISO.
В графе код инструмента указывается № инструмента и стандарт.
В графе код пластины указывается оригинальный код пластины и стандарт.
1.3.9 Расчет режимов обработки
Приводятся исходные данные для расчета: максимальное значение припуска; вид перехода; тип инструмента; материал режущей части инструмента и др. Подробно расчет производится на одну операцию, установ, позицию (по согласованию с руководителем проекта). Может выполняться оптимизация режимов обработки под планируемую производственную ситуацию, в зависимости от выбранного критерия оптимизации (производительность, себестоимость, надежность и др.). При наличии в операции большого количества переходов, расчеты производятся только для разноименных переходов (по согласованию с руководителем), остальные результаты расчетов представить в табличной форме.
Таблица 7 - Результаты расчета
| Наименование (код) инструмента и материал режущей части | № перехода | Расчетные параметры | |||||
| t, мм | Sо, (Sz) мм/об (мм/зуб) | Т, мин | V, м/мин | n, об/мин | Sм, мм/мин | Lр.х, мм | T0, мин |
Расчет может производиться, как по российским нормативам, так и по рекомендациям фирм производителей инструмента с использованием методики отечественных нормативов.
1.3.10 Техническое нормирования, определение количества и типа основного производственного оборудования. Организация работ. Окончательное формирование маршрута
Техническое нормирование подробно производится детально для одной операции. Для остальных операций по согласованию с руководителем детально или укрупнено. Для остальных деталей входящих в группу нормирование производится укрупнено (по приведенному коэффициенту). Результаты представить в табличной форме.
Таблица 8 - Нормы времени
| № операции | Наименование операции | Норма времени | |||
| Дет.№1 | Дет.№2 | Дет.№3 | …. | ||
Предполагается что организационная форма производства для участка, на котором будут изготавливаться детали - поточная.
Рассчитанные нормы времени на каждую операцию сравниваются с рассчитанным тактом. При отличии времен операций, необходимо произвести их синхронизацию с учетом времени такта участка.
Производится синтез технологических маршрутов методами: последовательного уточнения; типовых решений; теории графов, сетей Петри и др.
При необходимости производится корректировка структур операций, выбор других типов инструментов, инструментальных материалов, видов переходов, режимов обработки и т.д. Производится оптимизация выполнения рабочих ходов и технологических переходов.
Рассчитывается количество основного производственного оборудования.
Количество основного производственного оборудования для участка (линии, ГПМ и т.п.) рассчитывается для каждой технологической операции, исходя из нормы времени на операцию и программы выпуска деталей по участку (линии, ГПМ и т.п.) в соответствии с технологическим процессом обработки.
Рассчитывается коэффициент загрузки каждой единицы оборудования, средний коэффициент загрузки оборудования на участке (линии, ГПМ и т.п.) и составляется график их загрузки.
Количество оборудования и коэффициент загрузки оборудования могут корректироваться путем изменения количества смен, программы выпуска, нормы времени по операциям.
Уточняется при необходимости тип оборудования, и приводятся его технические характеристики.
Полученные данные по типам и количеству оборудованияприводятся в табличной форме.
Таблица 9 – Типы и количество оборудования
| № операции | Наименование операции | Тип оборудования | Количество |
С учетом конкретизации типа станка, типа производства формируется окончательный технологический маршрут обработки детали.
Разработанная последовательность выполнения операций и сформированная структура операций (конкретные установы, номера позиций и переходов) представляются в виде маршрута обработки детали, который приводится в табличной форме.