Выпускная квалификационная работа по технологии машиностроения

• операционные карты технического контроля, оформленные по ГОСТ 3.1502–82;

– ведомость оборудования, ведомость оснастки и лист регистрации изменений, оформленные по ГОСТ 3.1122–84.

При выполнении выпускной квалификационной работы исследовательского характера допускается по согласованию с заведующим кафедрой «Технология машиностроения» ПНИПУ технологический процесс изготовления детали или сборки изделия выполнять на маршрутной карте, оформленной по ГОСТ 3.1404–86, с применением маршрутно-операционного описания.

Графические материалы выпускной квалификационной работы должны содержать не менее 9 чертежей формата А1, выполненных на бумажном носителе карандашом или чёрной тушью вручную или при помощи вычислительной техники (графопостроителей).

Допускается отдельные чертежи выполнять на формате А2 иА3. Рекомендуемый состав графического материала выпускной

11

Допускается по согласованию с заведующим кафедрой «Технология машиностроения» ПНИПУ изменять объём составных частей графического материала.

6.1.Реферат

Вреферате в краткой форме излагаются сведения о выполненной дипломантом работе. Реферат должен быть построен по следующей схеме:

– наименование темы;

– сведения об объёме работы, количестве библиографических источников, иллюстраций, рисунков, таблиц и т.п.;

– текст реферата.

Втексте реферата должна быть отражена сущность выполнен-

ной дипломантом работы и приведены конкретные сведения (например, характеристика разработанного технологического процесса изготовления детали или сборки изделия и т.п.), краткие выводы, эффективность разработки, возможность применения результатов работы в производстве. Объём реферата не должен превышать 0,7 страницы машинописного текста.

6.2. Введение

Во введении характеризуют современное состояние вопроса и технологической задачи, решению которой посвящёна выпускная квалификационная работа и уровень технической культуры производства на предприятии – изготовителе изделия. Во введении должна быть чётко сформулирована цель работы и обоснована необходимость её выполнения.

6.3. Технологическая часть

Технологическая часть включает в себя обоснование решений, принятых по этапам разработки (проектирования) технологического процесса, выполнение расчётов по разработке технологического

12

процесса, оформление технологической документации изготовления детали или сборки изделия.

6.3.1. Конструкция, назначение и условия работы изделия

В этом разделе кратко описывают конструкцию изделия, его назначение и условия работы, влияние точности и качества отдельных поверхностей на работоспособность изделия. Из описания должно быть ясно, какие поверхности и размеры имеют основное, решающее значение для служебного назначения изделия. Приводятся данные о материале изготавливаемого изделия, его химическом составе, физико-механических свойствах, термообработке в состоянии поставки [1.1–1.8].

6.3.2. Технологический контроль чертежей изделия

Разработку технологического процесса изделий машиностроения начинают с изучения рабочих чертежей.

При проверке и анализе рабочих чертежей рекомендуется последовательно решить следующие вопросы [1.1–1.10, 1.42, 1.43]:

1. Не возникнут ли непреодолимые трудности при изготовлении деталей или сборке изделия рассматриваемой конструкции и возможно ли упростить конструкцию изделия без ущерба для служебного назначения изделия? Одновременно проверяют наличие на чертеже (ах) всех необходимых для изготовления деталей или сборки изделия размеров, проекций, разрезов и сечений.

2. Не представляется ли целесообразным выполнить деталь

ввидесварной конструкции, сучётом решениявопросао материале?

3.Возможно ли применить высокопроизводительные технологические методы при изготовлении деталей и не ограничивает ли конструкция изделия параметры режимов обработки?

4.Все ли размеры и шероховатость поверхностей, необходимые для изготовления детали, нанесены на чертёж и возможно ли непосредственное изменение размеров и параметров шероховатости?

13

5.Не возникнет ли технологических трудностей при выполнении допусков на размеры и параметров шероховатости поверхностей? Увязаны ли они технологически, не потребуются ли дополнительные операции для получения указанных на чертеже параметров шероховатости поверхностей, вызваны ли эти параметры действительной необходимостью?

6.Обоснованы ли отклонения от правильных геометрических форм и как соотносятся они с техническими характеристиками станочного оборудования?

7.Не вызывают ли технологических трудностей допускаемые чертежом отклонения расположения поверхностей и могут ли они быть выполнены без усложнения технологического процесса изготовления деталей или сборки изделия?

8.Какие дополнительные операции необходимо ввести в технологический процесс для обеспечения допуска на массу изделия и для выполнения других технических требований, предъявляемых к изделию и его элементам? Не возникает ли необходимость изменить эти требования?

6.3.3. Анализ технологичности конструкции изделия

Отработка конструкции на технологичность производится для повышения производительности труда, снижения затрат и сокращения времени на технологическую подготовку производств, изготовление, сборку техническое обслуживание и ремонт изделия. Требования обеспечения технологичности конструкции изделия, виды и показатели технологичности конструкции регламентированы

ГОСТ 14.201–83; ГОСТ 14.202–83; ГОСТ 14.203–83 иГОСТ 14.204–83.

Существуют два вида оценки технологичности конструкции изделия: качественная и количественная.

Качественная оценка характеризует технологичность конструкции изделия обобщённо, основывается на обобщённых эмпирических (опытных) данных и опыте отдельных технологов – разработчиков технологических процессов и включает в себя:

14

–оценку стандартизации и унификации конструктивных элементов изделия;

–возможность применения стандартных и унифицированных заготовок;

–оценку геометрических форм изделия с точки зрения их простоты и возможности применения при изготовлении или сборке высокопроизводительного оборудования и инструмента;

–оценку удобства установки и закрепления детали на станке;

–оценку доступности кобрабатываемым поверхностям изделия;

–оценку по сведению к минимальному количества режущего инструмента разных типоразмеров;

–оценку возможности схода режущего инструмента с обрабатываемой поверхности детали;

–оценку простановки размеров в связи с размерными связями между конструкторскими, технологическими и измерительными базами и возможностью их совмещения;

–оценку возможности непосредственного измерения заданных на чертеже размеров;

–оценку конструкторской и экономической обоснованности требований к точности и шероховатости поверхностей детали;

–оценку обрабатываемости материала детали;

–оценку соответствия механических свойств материала, жёсткости изделия (детали), его формы и размеров требованиям технологичности изготовления;

–выявление возможных базовых поверхностей, оценку их точности и шероховатости;

–оценку возможности применения в качестве аналогов типовых технологических процессов;

–выявление необходимости дополнительных технологических операций, вызываемых специфическими требованиями к изделию (например, балансировка).

На основании качественной оценки технологичности конструкции разрабатывают, если это целесообразно, предложения по изменению конструкции изделия.

15

Количественная оценка технологичности конструкции может быть выполнена при условии внесения изменений в конструкцию изделия.

Номенклатура показателей технологичности конструкции детали регламентирована ГОСТ 14.202–85, сборочной единицы –

ГОСТ 14.203–83.

При выполнении выпускной квалификационной работы рекомендуется применять следующие количественные показатели технологичности конструкции изделия:

–коэффициент унификации конструктивных элементов изделия,

–коэффициент стандартизации изделия,

–коэффициент повторяемости,

–масса изделия,

–коэффициент использования материала,

–коэффициент точности обработки,

–коэффициент шероховатости поверхностей.

Анализ технологичности конструкций изделия производится с помощью работ [1.9, 1.17, 1.42, 1.43, 1.47].

6.3.4. Определение типа производства и его организационной формы

Тип производства согласно ГОСТ 3.1108–74 характеризуется коэффициентом закрепления операций Кз.о, который показывает отношение технологических операций О, выполняемых в течение отчётного периода (обычно в течение одного месяца), к числу рабочих мест Р:

Кз.о = ∑РО.

Для массового типа производства Кз.о ≤ 1, для крупносерийного типа производства 2 ≤ Кз.о ≤ 10, для серийного типа производства 10 < Кз.о ≤ 20, для мелкосерийного типа производства 20 < Кз.о ≤ 40.

В связи с тем, что при разработке технологического процесса число выполняемых операций и количество рабочих мест обычно

16

неизвестно, тип производства с достаточной точностью можно установить из соотношения трудоёмкости выполнения операций и такта изготовления изделия.

Коэффициент закрепления операций Кз.о определяется по формуле

Кз.о = τ штτ.ср ,

где τшт.ср – среднее время на выполнение наиболее характерной операции, мин;

τ – условный такт выпуска, мин.

Такт выпуска определяется по формуле

τ = F 60 η з.н ,

N

где F – годовой фонд времени работы станка, ч;

ηз.н – нормативный коэффициент загрузки оборудования;. N – годовая программа выпуска деталей, шт.

После определения типа производства определяют форму организации технологического процесса. Согласно ГОСТ 14.312–74 существует две формы организации технологических процессов, а именно групповая и поточная.

При групповой форме производства запуск деталей производится партиями с определённой периодичностью, что является основным признаком серийного производства (мелкосерийного, серийного, крупносерийного).

Размер производственной партии может быть определен по формуле

n = N a ,

Fдн

где N – годовая программа выпуска изделий, шт.;

a – периодичность запуска, дни (согласно [1.47] рекомендуемая периодичность запуска составляет 3, 6, 12 или 24 дней);

Fдн – годовой фонд времени работы станка, дни.

17

Корректировка размера производственной партии состоит в определении расчётного числа рабочих смен С, необходимых для обработки всей партии изделий на основных рабочих местах:

где Тшт.кал.ср – среднее штучно-калькуляционное время по основным операциям, мин;

n – количество заготовок в производственной партии, шт.;

Тсм – действительный фонд времени работы оборудования в течение одной рабочей смены, мин;

ηз.н – нормативный коэффициент загрузки станочного оборудования (в серийном производстве ηз.н ≥ 0,8).

Расчётное число смен округляется до первого большего целого числа Спр, затем определяется число деталей в партии, необходимое для загрузки оборудования на основных операциях в течение целого числа смен:

в смену, мин.

Поточная форма организации технологических процессов, в свою очередь, подразделяется на однономенклатурную и многономенклатурную поточную линии.

Однономенклатурную поточную линии целесообразно организовывать при двухсменной работе при загрузке линии не менее чем на 60 %:

где ηз – нормативный коэффициент загрузки однономенклатурной поточной линии при двухсменной работе;

N – годовая программа выпуска изделий, шт.;

18

τшт.ср – среднее штучное время, мин;

Fg – действительный годовой фонд времени работы оборудования поточной линии, ч.

Такт выпуска на однономенклатурной поточной линии

τ в = 60 Fg .

N

Если коэффициент загрузки однономенклатурной поточной линии ηз составляет менее 0,6, то следует применять многономенклатурную поточную линию либо групповую форму организации технологического процесса.

6.3.5.Анализ существующего (базового) технологического процесса

Разработке нового технологического процесса должен предшествовать анализ существующего на предприятии или отрасли аналога технологического процесса. Анализ производится с целью изыскания возможностей совершенствования технологического процесса, повышения производительности и обеспечения качества обработки.

Анализ аналога технологического процесса механической обработки включает в себя следующий примерный перечень вопросов:

–целесообразность вида и метода получения исходной заготовки для заданных условий производства;

–правильность выбора черновых и чистовых баз;

–целесообразность применяемых методов обработки;

–правильность последовательности выполнения операций для достижения заданной точности поверхностей изделия;

–соответствие технологических возможностей применяемого оборудования требованиям точности и шероховатости поверхностей на операциях технологического процесса;

–степень концентрации операций;

–обоснованность назначенных параметров режима обработки;

19

–обоснованность оснащённости операций технологической оснасткой;

–производительность обработки;

–фактическое качество обработки.

Аналогично осуществляют анализ существующего технологического процесса сборки изделия.

Результаты анализа существующего технологического процесса должны быть изложены в пояснительной записке. Недопустимо

заменять анализ существующего технологического процесса описанием этого технологического процесса.

На основании анализа существующего технологического процесса предлагаются возможные варианты по изменению технологического процесса с целью его совершенствования и оптимизации.

6.3.6. Выбор вида и метода получения исходной заготовки

В этом разделе выпускной квалификационной работы необходимо провести краткий анализ метода получения заготовки существующего технологического процесса изготовления детали, его преимущества и недостатки, сведения о точности и экономичности получения заготовки [4.1–4.10].

На основании анализа конфигурации детали, её назначения, технических условий изготовления, программы выпуска и условий производства следует выбрать оптимальный метод получения исходной заготовки, обеспечивающий минимальную себестоимость изготовления.

При этом необходимо стремиться к максимальному приближению формы и размеров исходной заготовки к размерам детали. Это уменьшает расход материала и снижает трудоёмкость механической обработки.

При выборе метода получения исходной заготовки для разрабатываемого технологического процесса изготовления изделия возможны следующие варианты:

20