3.1. Введение

Целью данного раздела является краткая информация о содержании выпускной квалификационной работы.

Для этого необходимо:

- привести краткую характеристику машины, механизма или технологического оборудования (например, кузнечно-прессового), в узлах которого эксплуатируется деталь или инструмент и для которых будет разрабатываться технологический процесс;

- указать перспективы модернизации данной машины или оборудования и сопоставить ее характеристики с зарубежными аналогами;

- показать какие технические решения предложены по совершенствованию технологического процесса изготовления и обработки детали или инструмента по сравнению с базовым вариантом;

- показать, как предложенные решения по замене материала или технологии упрочнения повлияют на технические характеристики выпускаемых машин или технологического оборудования, а также состояние производства.

Так как во введении должен быть представлен конкретный материал по результатам предложенных технических решений, то его целесообразно писать после завершения основной части ВКР.

3.2. Анализ состояния производства на базовом предприятии

Основой для принятия технических решений, которые могут быть предложены по совершенствованию технологического процесса изготовления и упрочнения конкретной детали машины или инструмента, используемого для формоизменения заготовки при изготовлении детали, является анализ состояния производства на базовом предприятии, где студент проходил технологическую практику.

Анализ состояния производства сводится, прежде всего, к описанию материала, используемого для изготовления конкретной детали или инструмента. При этом следует обратить внимание на такие показатели, как его стоимость, технологичность при формоизменяющих и термических операциях, обеспечение стабильного комплекса физико-механических свойств в течение всего ресурса работы. Описать технологические процессы изготовления детали или инструмента по основным формоизменяющим операциям и упрочняющей обработке с целью получения требуемого комплекса механических свойств, а также оборудование, на котором они выполняются. К недостаткам существующего производства можно отнести применение морально и физически устаревшего оборудования, не позволяющего осуществлять прогрессивные методы обработки и обеспечивать одинаково высокое качество, как на единичных деталях, так и при крупносерийном производстве. Следует проанализировать применение на базовом предприятии технологий, связанных с выбросами токсичных веществ в атмосферу, а также технологические процессы, в которых преобладает большая доля ручного труда и которые требуют больших затрат времени, электроэнергии или технологических материалов.

Таким образом, задачей данного раздела является выявление недостатков существующего производства и определение направлений его совершенствования.

3.3. Расчет годовой производственной программы

Расчет годовой программы термического подразделения позволяет определить тип и количество основного термического оборудования для выполнения технологических операций. Следует знать, что количество обрабатываемых в термическом подразделении деталей превышает потребность при сборке машин, так как их необходимо дополнительно учитывать на отладку технологического процесса и выпуск запасных частей (деталей).

Программу А термического подразделения для данной детали (инструмента) в штуках рассчитывают по формуле:

,

где П - годовая программа выпуска машин, шт.;

n  - количество однотипных деталей в узле машины или механизма, шт.;

a - количество деталей, необходимых на отработку технологического процесса, % (принимается 0,5...1,5 % в зависимости от сложности технологического процесса);

b  - количество запасных частей, % (принимается в соответствии с планами базового предприятия).

Годовая производственная программа термического подразделения приводится в виде таблицы, в которой следует указать базовую и проектную марку стали, габаритные размеры детали, необходимые для выбора приспособления и типа оборудования, а также массу и программу выпуска деталей в штуках и тоннах, исходя из годовой программы выпуска машин.

3.4. Выбор материала

Рациональный выбор материала для изготовления деталей машин или инструментов является важной составной частью технологического процесса. При выборе материала для конкретной детали основными требованиями являются: обеспечение конструкционной прочности, его технологические свойства и соответствие требованиям экономической эффективности. Выбор материала должен осуществляться согласно техническим условиям (ТУ) на готовую продукцию, которые разрабатываются на основе конструкторских расчетов при проектировании детали или инструмента и уточняются в период эксплуатации. ТУ представляют собой комплекс требований, включая механические и эксплуатационные свойства, которыми должна обладать деталь для обеспечения безотказной её работы в течение расчетного времени эксплуатации.

При выполнении ВКР в качестве детали, для которой разрабатывается техпроцесс, руководителем часто назначается деталь из группы, так называемых унифицированных. Под унифицированными понимают детали, которые многократно повторяются в различных по назначению и конструкции машинах и технологическом оборудовании. Примером таких деталей могут служить шестерни, валы, оси, пружины, рессоры, болты, гайки. Как правило, материал для унифицированных деталей уже известен и он апробирован на производстве. В этом случае студенту необходимо обосновать целесообразность использования указанного на чертеже детали или инструмента материала и подобрать ему подходящий материал-заменитель, который обеспечит требуемый комплекс свойств согласно ТУ.

Произвести выбор с помощью простого сопоставления механических, эксплуатационных, технологических свойств, включая стоимость материала, является непростой задачей. В таких случаях возникает необходимость использования какого–либо обобщенного (комплексного) показателя, характеризующего комплекс свойств материала в целом. Решение подобного рода задач с применением разных методик, основанных на использовании различного рода количественных критериев, в число которых входит метод экспертных оценок, обобщенная функция желательности Харрингтона, выбор на основе анализа матрицы решений и др. подробно рассмотрено в метод. пособии авт. И.В.Тихоновой, С.И. Архангельского, Е.М. Гринберга «Выбор материалов для деталей машин».

При выборе материала необходимо учитывать также его технологичность в условиях конкретного производства.