2.2.Содержание и примерный объем графической части

Графическая часть проекта состоит из следующих графических работ:

1. Чертеж детали;

2. Чертеж заготовки;

3. Чертеж карт наладок (2-3 наладки);

4. Чертеж специального станочного приспособления;

5. Чертеж нестандартного вспомогательного инструмента;

6. Чертеж нестандартного измерительного средства;

7. Чертеж нестандартного режущего инструмента;

8. Планировка проектируемого механического участка.

Объем графической части должен составлять не менее 5 листов формата А1. Графическая часть проекта выполняется только при наличии данных, достаточных для оформления того или иного чертежа. Например, перед оформлением карт наладок на чертежах, служащих иллюстрационным материалом при защите, необходимо располагать технологическим процессом, полностью разработанным в пояснительной записке и технологической документацией изготовления детали.

2.3 Состав и содержание комплекта технологической документации изготовления детали

Разработанный единичный операционный технологический процесс механической обработки детали в соответствии с ЕСТД оформляется отдельным альбомом, который содержит документы, предусмотренные ГОСТом 3.1102-74 и комплектуется в следующей последовательности:

1. Титульный лист на технологические процессы

2. Маршрутная карта (МК), содержащая описание технологического процесса по всем операциям в технологической последовательности с указанием соответствующих данных по оборудованию и другим нормативам

3. Операционная карты (ОК) механической обработки по всем операциям в технологической последовательности

4. Карты эскизов (КЭ) по всем операциям в технологической последовательности

5. Операционная карта технологического контроля, разрабатываемая после механической обработки в случае, когда размеры или параметры, полученные на данной операции, а также, если размеры и технические требования полученные окончательно

6. Ведомость оснастки (ВО).

3. Методика выполнения дипломного проекта

3.1. Введение

В этом разделе должны быть отражены последние решения правительства РФ в области машиностроения. Необходимо отметить дальнейшее повышение технологического уровня машиностроения, механизации и автоматизации производственных процессов, а также повышения качества выпускаемой продукции и эффективности производства.

Введение должно быть увязано с темой дипломного проекта и по объему не должно превышать 1 страницы проекта.

3.2 Общая часть

3.2.1. Краткое описание изделия, в которое входит данная деталь и ее служебное назначение

При описании изделия, в которое входит деталь, выданная на дипломное проектирование, необходимо указать назначение, условия работы, краткую характеристику изделия и эксплуатационную характеристику составных его частей.

Указать, каким факторам подвергается данное изделие в процессе эксплуатации (условия рабочего места, среда, динамические нагрузки и др.) и при отработке детали на технологическую точность следует учитывать все эти факторы.

При описании сборочной единицы, в которую входит деталь, необходимо более подробно остановиться на ее конструктивных особенностях и условиях работы, дать подробное описание детали, ее эксплуатационное назначение, характер соединения (подвижное, неподвижное), нагрузки, конструктивные особенности.

Объем – 0,5-1 страница проекта.

3.2.2. Анализ конструктивных особенностей детали

Анализ необходимо выполнять в такой последовательности:

1. Установить по технологическому классификатору к какому классу относится данная деталь;

2. Внимательно изучить чертеж данной детали с точки зрения точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей и выполнить в ПЗ следующее:

а) эскиз данной детали и присвоить всем обрабатываемым поверхностям номера, располагая их по ходу часовой стрелки;

б) результаты анализа оформить в виде таблицы 1.

Таблица 1 – Анализ конструктивных особенностей детали

Номер обрабатываемой поверхности	Выдерживаемый размер, мм	Квалитет точности	Шероховатость, мм	Класс шероховатости
5	48Н7	7	Rа 1,25	7

Объем 1-1,5 страницы проекта

3.2.3 Характеристика материала детали [8]

Здесь необходимо описать следующее:

1) Указать наименование, марку и ГОСТ на данный материал согласно чертежа детали;

2) Указать химический состав, механические свойства данного материала, размещая их в отдельных таблицах 2 и 3.

Таблица 2 – Химический состав материала заготовки

Марка материала	Содержание элементов, %

Таблица 3 – Механические свойства материала заготовки

Марка материала	Показатели

3. Описать назначение и область применения данного материала в деталях машиностроения.

4. Указать обрабатываемость материала в холодном и горячем состоянии.

5. Высказать свои соображения относительно правильности выбора материала для данных условий работы детали и изделия сборочной единицы, целесообразности его замены другими марками и какими именно.

Объем 0,5-1 стр. проекта

3.2.4. Анализ технологичности конструкции детали

Цель анализа – возможное улучшение технологичности рассматриваемой конструкции.

Анализ следует выполнить двумя методами: качественным и количественным.

3.2.4.1. Качественная оценка технологичности

Здесь необходимо ответить на следующие вопросы:

1) На основании изучения условий работы сборочной единицы изделия, а также учитывая заданную годовую программу, проанализировать возможность и целесообразность замены материала;

2) Установить наличие на детали удобных поверхностей для использования их в качестве технологических баз, а также необходимость создания искусственных баз в виде бобышек, поясков, центров и др.;

3) Выявить труднодоступные и труднообрабатываемые поверхности детали;

4) Установить возможность применения высокопроизводительных методов обработки;

5) Проанализировать удобство и доступность поверхностей детали для контроля;

6) Предварительно проанализировать возможность выбора рационального способа получения заготовки детали, обеспечивающего наиболее высокий коэффициент использования материала и наименьшую трудоемкость механической обработки;

7) Сделать заключение о жесткости конструкции детали;

8) Отменить нетехнологичные поверхности детали.

3.2.4.2. Количественная оценка технологичности [3, 6]

В соответствии с ГОСТ 14.205-83 технологичность конструкции изделия оценивается количественно посредством системы показателей, которые характеризуют технологическую рациональность конструктивных решений и преемственность конструкции или пригодность к использованию.

На данном этапе проектирования технологического процесса следует выполнять оценку технологичности только по двум показателям: коэффициенту точности и коэффициенту шероховатости.

Оценка технологичности конструкции детали по трудоемкости и технологической себестоимости окончательно определяется лишь после разработки и нормирования технологического процесса.

Технологичность конструкции детали по коэффициенту использования материала окончательно определяется после выбора способа получения заготовки и расчета припусков на обработку.

3.2.4.2.1 Коэффициент точности обработки

(1)

где Т_ср – средний квалитет точности;

(2)

где Т_i – квалитет точности соответствующей поверхности;

n_i – количество размеров соответствующего квалитета точности.

При К_тч 0,8 деталь относится к весьма точным, и, соответственно к нетехнологичным.

Для выполнения расчетов необходимо составит таблицу 4, в которую следует записать данные, взятые из ранее составленной таблицы 1.

Таблица 4 – Квалитеты точности поверхности детали

Тi	ni	Tini	Тi	ni	Tini	Тi	ni	Ti´ni

Т_ср =

К_тч =

3.2.4.2.2. Коэффициент шероховатости

Кш = (3)

где Б_ср – средний класс шероховатости;

Бср = (4)

где Б_i – класс шероховатости соответствующей поверхности;

n_i – число поверхностей соответствующего класса шероховатости.

Для выполнения расчетов необходимо составить таблицу 5, в которую следует записать данные, взятые из ранее составленной таблицы 1.

Таблица 5 – Классы шероховатости поверхности детали

Бi	ni	Бini	Бi	ni	Бini	Бi	ni	Бi´ni

Б_ср =

К_ш =

При К_ш  0,16 деталь относится к труднообрабатываемым и, соответственно, к нетехнологичным.

Вывод:…

Общий вывод: написать окончательное заключение о технологичности конструкции детали на основании количественной и качественной оценки.

Объем 1,5-2 стр. проекта.

3.2.5. Определение типа производства [3, 6]

Согласно ГОСТ 3.1108-74 – тип производства определяется по коэффициенту закрепления операций

(5)

где О – суммарное число различных операций;

Р – суммарное число рабочих мест на данном участке цеха.

Согласно ГОСТ 14.004-74 применяется следующие коэффициенты закрепления операций:

для массового производства – К_з.о. равно 0,1…1,0

для крупносерийного производства – 1  К_з.о.  10

для среднесерийного производства – 10  К_з.о.  20

для мелкосерийного производства – 20  К_з.о.  40

для единичного производства – К_з.о. > 40

Расчет необходимо выполнять в такой последовательности:

1) Записать существующий (заводской) технологический процесс.

Примечание: Если не имеется заводского технологического процесса, то необходимо самостоятельно составить ориентировочный маршрут обработки данной детали, используя для этого, как информационный материал, типовые технологические процессы механической обработки деталей данного класса.

2) Определить основное время выполнения каждого перехода по приближенным формулам [с. 173 Горбацевич А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения].

3. Определить штучное время для каждой операции по формуле

Тшт = ЧкТо мин, (6)

где Т_о – основное время в мин;

Ч_к – коэффициент, зависящий от типа станка.

3. Определить количество станков для каждой операции по формуле:

mр = (7)

где N – годовая программа, шт;

Т_шт – штучное время, мин.;

F_g – действительный годовой фонд времени работы оборудования;

F_g – 4029 часов при двухсменной работе;

_з.н. – нормативный коэффициент загрузки оборудования;

_з.н. – 0,75…0,8.

Пример: После выполнения расчетов по вышеуказанной формуле значения m_р составили:

Операция 005

m_р1 = 0,61

Принимаем Р₁ = 1 станок

Операция 010

m_р2 = 0,82

Принимаем Р₂ = 1 станок

Операция 015

m_р3 = 2,65

Принимаем Р₃ = 3 станка

5) Определить число рабочих мест

Пример: Р = 1+1+3 = 5

6. Определить фактический коэффициент загрузки рабочего места для каждой операции по формуле:

з.ф. = (8)

Пример: Операция 005

_з.ф.1 =

Операция 010

_з.ф.2 =

Операция 015

_з.ф.3=

Примечание: Если _з.ф. операции оказывается выше нормативного, следует увеличить для данной операции количество станков. Если же на каких–то операциях _з.ф. значительно ниже нормативного, следует проанализировать возможность дозагрузки рабочего места другими, примерно равноценными по трудоемкости операциями. Тогда количество операций на данном рабочем месте может быть увеличено.

Средние значения нормативного коэффициента загрузки оборудования при 2-х сменной работе: мелкосерийного производство – 0,8…0,9; среднесерийное производство – 0,75…0,85; крупносерийное производство и массовое – 0,65…0,75.

7. Определить количество операций, выполняемых на рабочем месте

О = (9)

Пример: О₁ = Принимаем О₁ = 2

О₂ = Принимаем О₂ = 1

О₃ = Принимаем О₃ = 1.

8. Написать вывод

Определить коэффициент закрепления операций

Пример:

К_з.о. =

9. Написать вывод.

Пример: Так как К_з.о. = 0,8  1, то производство массовое.

Объем 2 стр. проекта.

3.2.6. Расчет такта выпуска или величины партии деталей [3]

Характерной особенностью массового производства (допустимо крупносерийное) является производство деталей непрерывным потоком. Продолжительностью операций по всему потоку (технологические линии) должны быть кратными, что позволяет производить обработку в течении определенного отрезка времени – такта без образования заделов.

Интервал времени (такт), через который периодически производится выпуск изделий равен:

tв = (10)

где F_g – действительный годовой фонд времени работы оборудования при заданном количестве рабочих смен, ч.; при работе в две сены F_g = 4029 ч.;

N – годовой объем выпуска деталей участка, шт.

Длительность такта является основой проектирование поточной линии, выбора потребного количества оборудования, схемы потока, синхронизации операций и других организационно-технических мероприятий.

Для выполнения операций, длительность которых не укладывается в установленный такт, должно быть установлено дополнительное оборудование или предусмотрены промежуточные склады страховых запасов.

При групповой форме организации производства изделий производится партиями с определенной периодичностью, что является признаком серийного производства.

Количество деталей в партии одновременного выпуска допускается определять упрощенным способом по формуле:

n = (11)

где t – периодичность запуска в днях, (Рекомендуется следующая периодичность запуска изделий: 3; 6; 12; 24 дней);

254 – рабочих дней в году.

Размер партии должен быть откорректирован с учетом удобства планирования и организации производства (его целосообразно применять не менее сменной выработки).

Корректировка размера партии состоит в определении расчетного числа смен на обработку всей партии деталей на основных рабочих местах.

С = (12)

где Т_{шт.к.ср.} – среднее штучно – калькуляционное время по основным операциям, мин.

Расчетное число смен округляется до принятого целого числа С_пр., затем определяется число деталей в партии, необходимых для загрузки оборудования на основных операциях в течение числа смен

nпр = (13)

где 476 – действительный фонд времени работы оборудования в смену, мин.;

0,8 – нормативный коэффициент загрузки станков в серийном производстве.

Объем 0,5-1 стр. проекта.