1.3. Оформление пояснительной записки

Рукописный текст записки представляется на одной стороне листа писчей бумаги формата А4. Размеры полей: левого  35 мм; правого  10 мм; верхнего и нижнего  20 мм. Расстояние между заголовками и последующим текстом  10 мм.

Пояснительная записка должна иметь сквозную нумерацию страниц.

При использовании тех или иных методик расчета, теоретических положений и справочных материалов в тексте должны делаться ссылки на соответствующие источники в виде порядкового номера источника в списке литературы, заключенного в квадратные скобки. В списке используемой литературы указывается порядковый номер источника, фамилия и инициалы автора, наименование источника, издательство и год издания. Остальные требования по оформлению расчетно-пояснительной записки можно найти в работе [41].

1.4. Оформление технологической документации

Маршрутная и операционная карты заполняются в соответствии с требованиями ГОСТ 3.1118-82 с учетом общих требований к заполнению технологических карт по ГОСТ 3.1104-81. Карты эскизов выполняются для операций в соответствии с требованиями ГОСТ 3.1103-74 и Гост 3.1104-74.

Методы оформления маршрутных, операционных и карт эскизов подробно изложены в работах [6, с.396…402], [11, с.240, 241], [31], [32].

1.5 Оформление графической документации

Чертёж детали, заготовки и иллюстрация технологической операции должен быть оформлены в соответствии с требованиями ЕСКД и представлены в масштабе 1:1.

2. Методические указания к выполнению курсовой работы

При выполнении курсовой работы последовательно должен быть решены следующие задачи:

• описание служебного назначения детали и её конструкции;

• выбор метода и способа изготовления исходной заготовки;

• установление последовательности обработки элементов детали;

• разработка технологического маршрута с обоснованием выбора оборудования и системы базирования заготовок на каждой операции;

• разработка структуры операционных размеров.

2.1. Служебное назначение детали и описание ее конструкции

Конструктивно-технологический анализ выполняется с целью выявления требований к детали и их последующего обеспечение технологическими методами. Анализ рекомендуется выполнять в следующей последовательности:

• Выполняется анализ функционального назначения детали, в результате которого определяется правильность назначения точности размеров, взаимного расположения и шероховатости поверхностей. При анализе функционального назначения детали можно воспользоваться рекомендациями следующих литературных источников: [7, с.368…450], [11, с.10, 11], [22, с.304…368].

• Для описания конструкции детали в пояснительной записке должен быть приведён эскиз, на котором каждой поверхности присвоено буквенное или цифровое обозначение (см., например, рис.2.1).

Из описания конструкции детали должно быть ясно, какие поверхности и размеры являются основными для служебного назначения детали, какие второстепенными. При этом на свободные размеры устанавливаются отклонения по 13-14 квалитету.

При анализе конструкции детали необходимо, прежде всего, обратить внимание на следующее:

1. Каковы требования к точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей детали, а также требования к точности формы и взаимного расположения отдельных поверхностей детали;

2. Каким видам термической обработки подвергается деталь и как это влияет на механическую обработку;

3. Какова жесткость детали и позволяет ли она применять многоинструментальную обработку;

4. Какие поверхности детали являются конструкторскими базами и можно ли их использовать в качестве технологических. Если нет, то определить какие поверхности должны быть использованы в качестве технологических баз;

5. Является ли деталь технологичной и какие изменения следует ввести в конструкцию детали для повышения технологичности.

В этом разделе следует привести сведения о материале детали: по химическому составу и механическим свойствам до и после термической обработки. Пример: Деталь изготавливается из углеродистой качественной конструкционной стали (сталь 20-б ГОСТ 1050-74).

Таблица 2.1

Химический состав стали 20-б (ГОСТ 1050-74)

Массовая доля элементов, %
C	Si	Mn	Cr, не более	S, не более	P, не более
0,17-0,24	0,17-0,37	0,35-0,65	0,25	0,04	0,04

Таблица 2.2

Механические свойства стали 20-б

Механические свойства, не менее
т, МПа	в, МПа	5, %	, %
245	410	25	55

Таблица 2.3

Твердость стали 20-б и режимы нагрева под термическую обработку

Горячекатаная и кованая сталь для холодной механической обработки и холодного волочения		Калиброванная сталь и сталь со специальной отделкой поверхности		Температура нагрева, С
Без термообра-ботки	После отжига или высокого отпуска	Нагарто-ванная	Оттожен- ная или высоко- отпущенная	Нормали- зация, время выдержки 30 мин.	Закалка, время выдержки 30 мин, охлаждение в воде	Отпуск, время выдержки 60-120 мин.
Твердость HB, не более
163	-	207	163	900	880	600

Таблица 2.4

Технологические свойства стали 20-б

Свариваемость	Способ сварки	Температура ковки, С		Обрабатываемость резанием
		Начала	Конца	Твёрдость, HB	Kv	Материал резца
Неограниченная (кроме изделий после химико – термической обработки)	Ручная дуговая, автоматическая дуговая (под слоем флюса и газовой защитой), контактная	1280	750	126	1,7 1,6	Твёрдый сплав, быстро- режущая сталь

Таблица 2.5

Химико - термическая обработка стали 20-б

Химико – термическая обработка (температура, С)	HRC поверхности	Твердость HB сердцевины
Цементация, 920-950, охлаждение на воздухе +закалка, 800-820, охлаждение в воде + низкий отпуск, 180-200, охлаждение на воздухе.	55,2-63	Не более 156

Примечание:

_т – временное сопротивление (предел прочности при растяжении), МПа;

_в – предел текучести (физический), Мпа;

₅ – относительное удлинение после разрыва на образцах 5- кратной длины, %;

 - относительное сужение после разрыва, %.

• Проводится анализ структуры детали, т.е. разделение её конструктивных элементов на уровни с учётом следующих конструктивно – технологических признаков: геометрической характеристики элементов; топологической связи элементов; целесообразной последовательности формирования элементов в ходе изготовления детали и применяемого при этом оборудования. Для этого структуру конструктивных элементов детали рекомендуется разделить на следующие четыре уровня:

• цилиндрические наружные и внутренние поверхности: открытые с одной или двух сторон, находящиеся на основной оси вращения детали (элементы I уровня);

• поверхности, отсекающие от элементов I уровня слой материала, имеющие с ними общую ось вращения - фаски, канавки, сферы, конуса, резьбы, центра, шлицы и т.п. - (элементы II уровня);

• поверхности, отсекающие от элементов I уровня слой материала, имеющие ось вращения не совпадающую с основной осью вращения детали, и обрабатываемые на станках сверлильной и расточной групп - отверстия, расположенные перпендикулярно, параллельно или под углом к основной оси детали - или фрезерной группы - пазы, окна, скосы, лыски и т.п. - (элементы III уровня);

• элементы IV уровня – торцы, плоскости и оси отверстий перпендикулярные к основной оси и ограничивающие элементы детали вдоль основной оси вращения.

Нумерацию элементов I, II, III уровней следует проводить арабскими цифрами слева направо, начиная с наружных поверхностей и продолжая также слева направо для внутренних поверхностей. При этом для указания номеров уровня и элемента на этом уровне следует воспользоваться индексацией i*k, где:

i – номер элемента в уровне, начиная с первого;

k – номер уровня.

Индексацию торцев, плоскостей и осей отверстий следует проводить двухзначным кодом, порядковым номером слева направо для наружных и внутренних поверхностей с добавлением к ним цифры 9. Пример нумерации и обозначения элементов показан на рис.

Рис. Обозначение конструктивных элементов детали

Результат анализа структуры детали оформляется эскизом детали с нумерацией элементов каждого и тремя массивами: массивом элементов первого уровня (табл. 2.6), массивом плоскостей (табл. 2.7), массивом конструкторских связей (линейных размеров) (табл. 2.8).

• Анализ конструкции детали на технологичность. Вопрос технологичности конструкции является одним из самых актуальных вопросов, т.к. низкая технологичность, как правило, ведет к удорожанию продукции за счет высокой трудоемкости изготовления, повышает металлоемкость изделия, требует применения специального инструмента и оснастки. Поэтому технологический анализ, как на производстве, так и в курсовой работе - один из важнейших этапов технологической разработки. Цель такого анализа - выявление недостатков конструкции по сведениям, содержащимся в чертежах и технических требованиях, а также возможное улучшение технологичности рассматриваемой конструкции.

Таблица 2.6

Элементы первого уровня

Параметры	Конструктивные элементы
	1.1	2.1	3.1	4.1
Диаметр (мм)	150	68	70	50
Квалитет точности	12	14	7	8
Верхнее отклонение (мм)	0	0	0	0.046
Нижнее отклонение (мм)	-0.400	-0.520	-0.030	0
Шероховатость (Ra)	6.3	6.3	1.25	2.5
Вид требований взаимного расположения (ТВР)				Биение
Величина ТВР (мм)				0,05
Номер базового элемента ТВР				3.1

Таблица 2.7

Массив плоскостей

Параметры	Номера (индексы) плоскостей
	19	29	39	49	59	69	79	89
Шероховатость(Ra),мкм	6,3	6,3	6,3	2,5	6,3		6,3	6,3
Вид требования взаимного расположения (ТВР)				Биение
Величина ТВР (мм)				0,02
Номер базовой поверхности, к которой заданы ТВР				3.1

Таблица 2.8

Массив конструкторских связей

Параметры	Номера размеров
	1	2	3	4	5	6	7
Номер левого элемента	19	19	19	19	49	49	79
Номер правого элемента	29	39	49	89	59	69	89
Размер (номинал) (мм)	1,5	2	35	125	4	50	2
Квалитет точности	14	14	10	12	14		14
Верхнее отклонение (мм)	0,25	0,25	0	0	0,300	0,200	0,250
Нижнее отклонение	0	0	-0,100	-0,400	0	-0,200	0

Основные задачи, решаемые при анализе, сводятся к возможному уменьшению трудоемкости и металлоемкости, возможности обработки детали высокопроизводительными методами, снижению себестоимости ее изготовления без ущерба для ее служебного назначения.

С целью упрощения анализа на технологичность ниже приводятся частные рекомендации для некоторых типовых конструкций деталей.

Примечание. Для проведения анализа на технологичность необходимо в пояснительной записке дать логически обоснованные ответы на ниже поставленные вопросы: