Руководство по проектированию технологический процесс - Arganabio.ru - инструкции по эксплуатации и многое другое

Технологические
процессы делятся на два вида: единичные
(для одного изделия), типовые (для группы
различных изделий).

Единичный
ТП на каждую
деталь (СЕ) разрабатывается таким
образом, как будто эта работа выполняется
впервые. Нет обобщения опыта, нет гарантии
в правильности технологических решений.

Работа по
типизации
ТП делится
на два этапа:

— классификация
объектов производства;

— проектирование
ТП для каждой классифицированной группы.

Классификация
деталей с целью типизации ТП начинается
с выделения наиболее крупных
классификационных единиц – классов.
В один класс попадают детали, имеющие
сходные конструкторско-технологические
характеристики. В классификаторе
выделено два основных класса: тела
вращения и корпусные детали. Разбивая
детали внутри класса на группы
и подгруппы, получают
все большее сближение технологических
процессов. Разбивку проводят до типа,
объединяющего совокупность деталей
одинаковой конфигурации, но с различными
размерами, которые имеют одинаковый
маршрут изготовления, осуществляемый
на однородном оборудовании с применением
однотипной оснастки.

Работа по
классификации деталей обязательно
должна сочетаться с унификацией и
нормализацией их конструкции. Это дает
возможность укрупнить серии деталей,
применять при изготовлении более
прогрессивную технологию, а также
сократить номенклатуру оснастки и
измерительных средств.

Типизация ТП
не ограничивается только областью
обработки деталей. Ее принципы используются
и при проектировании ТП сборки,
регулировки, контроля и испытаний. Она
способствует уменьшению неоправданного
разнообразия ТП и оснастки, внедрению
новых прогрессивных методов обработки,
сокращению сроков и удешевлению ТПП,
более широкому применению средств
автоматизации.

ОБЩИЕ ПРАВИЛА
РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Проектирование
ТП представляет собой сложный комплекс
взаимосвязанных работ:

— выбор
заготовок;

— выбор
технологических баз;

— подбор
типового ТП;

— определение
последовательности и содержания
операций;

— определение,
выбор и заказ новых средств технологического
оснащения (в том числе средств контроля
и испытаний);

— назначение
и расчет режимов обработки;

— нормирование
ТП;

— определение
профессий и квалификации исполнителей;

— оформление
рабочей документации на ТП.

При разработке
ТП используются следующие виды
технико-экономической документации;

— технологический
классификатор объектов производства;

— классификатор
технологических операций;

— система
обозначения технологических документов;

— типовые
технологические процессы и операции;

— стандарты и
каталоги средств технологического
оснащения;

— справочники
по нормативам технологических режимов;

— справочники
по материальным и трудовым нормативам.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ

Сущность ТП
изготовления детали заключается в
последовательном приближении сырья
(заготовки) к качественным показателям
изготавливаемой детали, требуемым
чертежам и ТУ.

В общем случае
путь от материала до детали можно
разделить на 4 этапа.

1. Получение
заготовки (первоначальное формообразование).

2. Черновая
обработка.

3. Чистовая
обработка.

4. Отделка
(получение нужных качеств поверхностного
слоя детали).

ВЫБОР
ЗАГОТОВКИ.

Большое
влияние на маршрут изготовления детали
оказывает способ получения заготовки.
При этом возможны два принципиально
разных подхода:

1. Получение
заготовки, наиболее приближающейся по
форме и размерам к готовой детали. При
этом на заготовительные операции
приходится большая часть трудоемкости
ТП, а на механообработку меньшая.

Это характерно
для массового и крупносерийного
производства и обеспечивается применением
прогрессивных методов формообразования:
литье, горячая и холодная штамповки,
специальные виды обработки давлением
и др.

2. Получение
грубой заготовки с большими припусками.
При этом на механообработку приходится
большая часть трудоемкости изготовления
детали. Это характерно для единичного
и мелкосерийного производства.

Наличие
различных подходов требует выбора
оптимального способа получения заготовки.

ОСНОВНЫЕ
СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВОК.

Сортовые
материалы.
К ним относятся: прутки круглого,
квадратного и шестигранного сечения;
трубы; плоский прокат – листы, ленты,
полосы; некоторые из этих видов заготовок
могут применяться и для неметаллических
материалов (винипласт, текстолит,
стеклотекстолит и др.). Заготовки из
сортового материала следует изготавливать
в тех случаях, когда профиль материала
близко подходит к профилю детали.
Холодная
штамповка.
Делится на листовую и объемную. Листовая
штамповка используется для формообразования,
калибрования и пробивки отверстий с
помощью штампов. Объемная холодная
штамповка в основном служит для
формообразования деталей. Холодная
штамповка – один из самых распространенных
методов изготовления деталей без снятия
стружки. Холодная штамповка относится
к ТП обработки давлением, применяемым
для получения деталей из материалов,
обладающих достаточно высокими
пластическими свойствами. Из металлов
холодной штамповке подвергаются: стали,
алюминий и его сплавы, медь, латунь,
некоторые сплавы титана, магниевые
сплавы и др. Из неметаллов, подвергаемых
холодной штамповке, наиболее распространены
текстолит и гетинакс. Детали из этих
материалов, в зависимости от толщины,
штампуются, как без подогрева, так и с
подогревом.

Основной
технологической оснасткой, включающей
в себя функции инструмента и приспособления,
являются штампы, осуществляющие
формообразования детали или заготовки.
В качестве оборудования применяются
механические прессы, главным образом
кривошипные (эксцентриковые).

Достоинствами
холодной штамповки являются:

— относительно
высокая и стабильная точность получаемых
размеров при вырубке, пробивке и вытяжке;

— высокая
производительность процесса (при
использовании штампа, в котором
одновременно изготавливается одна
деталь, производительность пресса может
достигать 30 – 40 тыс. деталей за смену);

— простота
выполнения операций и широкие возможности
автоматизации процесса.

К недостаткам
холодной штамповки относятся:

— высокая
стоимость штампов, которая может быть
уменьшена при применении нормализованных
деталей и отдельных СЕ, а в мелкосерийном
производстве – использование групповых
методов организации производства,
разновидностью которых является
штамповка по элементам;

— ограниченность
в выборе материала детали (по
физико-механическим свойствам и толщине),
также формы детали и конструктивного
оформления отдельных ее элементов.

Метод холодной
штамповки охватывает большое количество
различных операций, которые можно
разделить по характеру деформации, при
которой происходит формообразование
изготавливаемых деталей, на две основные
группы:

— группу
разделительных операций, характеризуемых
полным или частичным разделением
обрабатываемого материала по замкнутому
или незамкнутому контуру; к этой группе
относятся отрезка, вырубка, пробивка,
обрезка, зачистка, просечка и другие;

— группу
формоизменяющих операций, характеризующихся
превращением заготовки в деталь заданной
формы; к этой группе относятся гибка,
правка, вытяжка, формовка, чеканка,
отбортовка (отверстия или наружного
контура), объемная штамповка и другие.

3. Литье.
Литье применяется в основном как метод
получения заготовок деталей сложной
конфигурации (корпусы, основания, обоймы,
постоянные магниты и др.) из алюминиевых,
магниевых, цинковых и специальных
сплавов, а также из стали, бронзы, латуни
и ряда других металлов и сплавов.

Использование
процесса литья в качестве заготовительной
операции дает возможность максимально
приблизить форму и размеры заготовок
к форме и размерам готовых деталей, что
значительно снижает трудоемкость
изготовления этих деталей и их
металлоемкость (меньше металла переводится
в стружку).

Литье –
процесс изготовления деталей и заготовок
заливкой расплавленного металла в
форму. Литейная форма представляет
собой систему элементов, образующих
рабочую полость, при заливке которой
расплавленным металлом формируется
отливка. Формы могут быть разового и
многократного применения (постоянные),
а также используемые несколько раз
(полупостоянные). Способ получения
отливок (метод литья) выбирают в
зависимости от материала детали,
сложности ее конфигурации, толщины
стенок, массы материала и объема
производства. Конструктивное оформление
детали и наиболее целесообразный метод
литья тесно связаны друг с другом.

Применяемые
в технологии аэрокосмического
приборостроения способы литья для
получения заготовок приведены в табл.
1.1, причем последовательность расположения
различных способов соответствует их
распространенности на производстве.

Таблица 1. 1

Литье под
давлением является
наиболее производительным способом
изготовления тонкостенных деталей
сложной формы из цинковых, алюминиевых,
магниевых и медных сплавов. Процесс
литья под давлением заключается в подаче
расплавленного металла из камеры
прессования литьевой машины под действием
поршня через литниковые каналы в полость
пресс-формы, затвердевании металла под
давлением и образовании отливки. Скорость
подачи металла в форму, продолжительность
ее заполнения, время выдержки отливки
под давлением, давление и температура
нагрева пресс-формы – основные параметры
процесса, зависящие от вида металла
отливки, толщины ее стенок, габаритов,
вида оборудования и других факторов.

Точность
отливок, получаемых литьем под давлением,
зависит от точности изготовления
пресс-форм. В крупносерийном и массовом
производстве принимается, что все
размеры отливок стабильно могут быть
получены с точностью, соответствующей
12-му квалитету. Шероховатость поверхности
отливок зависит в основном от качества
обработки поверхностей пресс-формы.
Рабочая полость пресс-формы, обработанная
методами чистового шлифования и
полирования, обеспечивает параметры
шероховатости отливок, соответствующие
7-8 классу. С увеличением числа отливок,
полученных в пресс-форме, шероховатость
их поверхностей ухудшается. Оптимальная
толщина стенок отливок из цинковых
сплавов 1,5 – 2 мм, алюминиевых и магниевых
2 – 4 мм, из латуни 3 – 5 мм.

Основные
преимущества литья под давлением
следующие:

— самая высокая
производительность из всех существующих
методов литья, достигающая на обычных,
применяемых в приборостроении машинах,
250 отливок в час в одногнездовой
(рассчитанной на одну деталь) пресс-форме;

— высокая
точность размеров и малая шероховатость
поверхностей отливок дает возможность
максимально приблизить размеры заготовки
к размерам готовой детали;

— возможность
получения тонкостенных деталей сложной
конфигурации, что объясняется хорошей
заполняемостью пресс-формы;

— возможность
армирования отливок деталями из других
более прочных и с иными свойствами
материалов – высокопрочных нелитейных
металлических сплавов, металлокерамики
и др.;

— сокращение
по сравнению с другими видами литья
количества отходов от самого процесса
литья (20 – 25 % от веса детали).

К недостаткам
литья под давлением можно отнести
следующее:

— сложность
изготовления и высокая стоимость
пресс-формы; в мелкосерийном производстве
литье под давлением может быть
рентабельным, если использовать
нормализованные (групповые) пресс-формы
со сменными элементами (вкладышами),
образующими рабочую полость;

— значительное
снижение стойкости пресс-форм при
отливке деталей из металлов, имеющих
высокую температуру плавления (стали,
медные сплавы и др.);

— сложность
или невозможность получения деталей
толстостенных или имеющих в конструкции
массивные элементы (то есть значительную
неравномерность толщины стенок).

Литье по
выплавляемым моделям
включает в себя следующие этапы:
изготовление моделей из легкоплавкого
материала (парафин, стеарин, полиэтилен);
нанесение на модель с помощью пульверизатора
или методом окунания огнеупорной пленки
(порошок марталита и связующий состав
типа жидкого стекла или раствор
этилселиката); обсыпка пленки кварцевым
песком и сушка; формовка в металлических
опорах моделей, покрытых огнеупорной
пленкой; выплавление моделей в горячей
воде или печи (в зависимости от материала
модели); заливка металла в неразъемные
формы, образуемые огнеупорной пленкой
после выплавления модели; разрушение
формы и извлечение отливок.

Литье по
выплавляемым моделям широко применяется
в технологии приборостроения для
изготовления отливок сложной конфигурации
массой от нескольких грамм до 1 – 15 кг;
толщина стенок отливок 0,3 – 20 мм; точность
размеров до 9-го квалитета; шероховатость
поверхности до 7 – 8 класса. По
производительности этот метод литья
значительно уступает литью под давлением,
так как включает в себя операцию формовки
и характеризуется применением одноразовых
форм.

Литье в
кокиль более
производительный процесс, чем литье в
землю, так как использование металлических
форм исключает необходимость такой
трудоемкой операции, как формовка. Кроме
того, этот вид литья характеризуется
значительно более высоким уровнем
механизации, поскольку кокиль может
устанавливаться на специальном станке,
позволяющем механизировать операции
разъема формы и удаления отливки.

Отходы металла
при литье в кокиль составляют примерно
30 – 35% от веса деталей. Точность размеров
отливок соответствует 12 – 16-му квалитетам;
шероховатость поверхности 5-му классу
и грубее.

Большая
теплопроводность металлической формы
способствует более быстрому отвердению
жидкого металла по сравнению с литьем
в земляные формы. В результате структура
металла отливок получается равномерной
и мелкозернистой, что обеспечивает
улучшение физико-механических свойств
деталей за счет высокой однородности
материала.

К недостаткам
литья в кокиль следует отнести высокую
стоимость металлических форм; трудности
получения отливок сложной конфигурации
и тонкостенных отливок (при толщине
стенок менее 5 мм).

Литье в
оболочковые формы
включает следующие технологические
операции: нагрев модели, состоящей из
двух частей, вместе с модельной плитой
до 200 – 250⁰С,
смазку частей модели разделительным
составом; обсыпание модели формовочной
смесью (кварцевый песок с термореактивной
смолой); ссыпание излишков смеси после
выдержки на модели в течении 2 – 3 минут,
спекание оболочки, образуемой на модели
расплавленной смолой с кварцевым песком
(температура спекания 250 – 300⁰С);
снятие полуформ (оболочек) с частей
модели с помощью специальных устройств;
склеивание частей формы; их засыпка в
специальных контейнерах песком или
металлической дробью; заливка; выбивка
литья и его очистка.

Литье в
оболочковые формы экономически наиболее
целесообразно в крупносерийном и
массовом производстве, где для изготовления
оболочковых полуформ применяются
высокопроизводительные автоматизированные
установки. В приборостроении этот метод
применяется редко.

Заготовка
всегда имеет массу больше детали.
Происходит это за счет припусков, которые
надо удалять при последующей обработке.
Величина припуска должна быть оптимальной
и его расчет имеет большое значение в
процессе проектирования ТП.

4. Механообработка.
Металлы обрабатывают резанием на
металлорежущих станках при помощи
различных режущих инструментов.
Заготовками для деталей служат сортовые
материалы, а также отливки из стали,
цветных металлов и их сплавов.

В процессе
обработки резанием различают рабочее
движение двух видов: главное движение,
определяющее скорость отделения стружки;
движение подачи, обеспечивающее врезание
режущей кромки инструмента в новые слои
металла, причем скорость подачи меньше
скорости главного движения.

Наиболее
распространенные способы обработки
металлов резанием – точение, сверление,
фрезерование, строгание, шлифование.

При черновой
и чистовой обработке последовательность
технологических операций намечают
исходя из следующих соображений:

— последующие
операции, переходы и проходы должны
уменьшать погрешность обработки и
улучшать качество поверхности;

— сначала
следует обрабатывать поверхность,
которая будет служить базой для
последующих операций. Для установки
детали при первой операции следует
выбирать наиболее ровную и имеющую
наибольшие размеры поверхность;

— после
обработки установочной поверхности,
заготовка при последующих операциях
базируется на нее или связанные с ней
поверхности;

— сначала
обрабатывают менее точные поверхности;

— операции,
при которых вероятность появления брака
велика, следует выполнять вначале;

— отверстия
обычно сверлят в конце ТП, за исключением
тех случаев, когда они служат базой для
установки деталей.

5. Изготовление
деталей из пластических масс.
По объему
использования пластических масс на
единицу продукции приборостроение
занимает одно из первых мест среди
других отраслей промышленности.
Насыщенность аппаратуры пластмассовыми
деталями в ряде случаев достигает 70% по
объему и 45% по весу. Это объясняется
особенностями свойств пластмасс. По
сравнению с металлами пластмассы
характеризуются значительно меньшей
плотностью, обладают высокими изоляционными
свойствами и повышенной износостойкостью,
имеют низкий коэффициент трения, хорошо
противостоят коррозии, стойки в
агрессивных средах, радиопрозрачны и
немагнитные. Переработка большинства
пластмасс в изделие основывается на
использовании высокопроизводительных
технологических процессов с почти
полным отсутствием механической
обработки.

Можно выделить
следующие группы деталей, изготавливаемых
из пластмасс: детали внешнего оформления
(корпусы, крышки, корректоры, лимбы,
зажимы и др.); детали изоляционного
назначения (клеммные колодки, контактные
панели, каркасы, прокладки, втулки);
несущие детали (платы, панели, основания);
детали светотехнического и отсчетного
назначения (линзы, стекла, шкалы); детали
декоративного оформления (колпачки,
кнопки, ручки переключателей и др.).

Основной
составной частью пластмасс являются
полимеры – синтетические органические
соединения (смолы), некоторые виды
пластмасс состоят в основном из полимеров,
но чаще пластмасса представляет собой
композицию из полимера, который играет
роль связывающего, наполнителя и
различных добавок (красители,
пластификаторы, отвердители, смазывающие
вещества). Связующие вещества делают
пластмассу пластичной и превращают ее
после отвердевания в монолитную деталь.
В качестве связующих веществ используют
фенолформальдегидные, фенолкрезольные,
эпоксидные и другие смолы. Наполнители
придают изделиям необходимую прочность,
жесткость, теплостойкость и
электротехнические свойства. Наполнители
могут быть органическими (древесная
мука, бумажная крошка, различные ткани,
хлопковые очесы) и неорганическими
(слюдяная и кварцевая мука, асбест, мел,
тальк, стекловолокно). Красители добавляют
в пластмассу для придания детали нужного
цвета. Отвердители необходимы для
ускорения процесса отвердевания
связующего вещества при формировании
изделий. Пластификаторы (дибутилфтолат
и трикрезилфосфат) улучшают пластические
свойства пластмассы и повышают ее
жидкотекучесть при прессовании.
Смазывающие вещества предупреждают
прилипание пресс-материалов к стенкам
пресс-формы при прессовании. В качестве
смазывающих веществ используют, например,
олеиновую кислоту, стеарин и касторовое
масло.

В зависимости
от поведения при нагревании пластмассы
делятся на термопластичные (термопласты)
и термореактивные (реактопласты).

Термопластичные
пластмассы
при нагревании приобретают пластические
свойства или расплавляются, а при
охлаждении возвращаются в твердоупругое
состояние.

Термореактивные
пластмассы
при нагревании необратимо переходят в
пластическое состояние с дальнейшим
затвердеванием. При повторном нагревании
они остаются твердыми или сгорают, не
расплавляясь.

Метод переработки
пластмасс в изделие в значительной
степени связан с характером поставки
этих материалов предприятиями химической
промышленности. Пластмассы, перерабатываемые
в изделия методами прессования или
литья под давлением , выпускаются как
пресс-порошки или пресс-материалы,
последние в виде, удобном для измельчения
и дальнейшего прессования (например,
пресс-материал – стекловолокнит
выпускается в виде ленты, полученной
на основе крученых стеклянных нитей и
связующего вещества). Кроме пресс-порошков
и пресс-материалов в приборостроении
применяются термореактивные слоистые
пластмассы, поставляемые в виде листов
и прутков. К ним относятся текстолит,
гетинакс, стеклотекстолит и др.

Из термопластических
пластмасс наиболее широко применяются
фторопласты, полиамиды, капрон, оргстекло,
полиэтилен, полистирол и полихлорвинил.

Основные
способы переработки пластмасс в изделия
– прессование и литье под давлением.
Литые и прессованные детали из пластмасс
имеют гладкие поверхности с шероховатостью
7-8 класса, размеры в пределах 11-13 квалитета
точности и почти не требуют обработки
резанием. Для литья и прессования
используется сырье в виде гранулированных
термопластов и термореактивных порошков
и пресс-материалов. Оба способа рентабельны
только в крупносерийном и массовом
производстве ввиду высокой стоимости
применяемого технологического оснащения.

Изделия из
термореактивных порошков и пресс-материалов
изготавливают прямым (компрессионным)
или литьевым прессованием в металлических
пресс-формах на гидравлических прессах.

Для литьевого
прессования
деталей сложной формы применяются
прессы с рабочим цилиндром двойного
действия. В этом случае основной плунжер
рабочего цилиндра служит для замыкания
пресс-формы с большой скоростью, а второй
плунжер, находящийся внутри основного
– для нагнетания размягченного
пресс-материала через литниковый канал
в рабочую полость пресс-формы, где
образуется деталь.

Автоматические
прессы (пресс-автоматы) имеют системы
автоматического контроля и регулирования
температуры прессования, давления и
длительности отдельных операций цикла
прессования в целом, кроме того,
автоматизируется управление всеми
перемещениями подвижных частей пресса.
Прессы, как правило, оборудованы
устройствами программного управления.

Процесс прямого
прессования деталей из термореактивных
пластмасс состоит из следующих этапов:
подготовка пресс-материалов, дозировка
материалов, загрузка в пресс-форму,
прессование, удаление деталей из
пресс-формы, очистка пресс-формы.

Подготовка
материалов включает в себя главным
образом их подсушивание и подогрев
перед прессованием. Повышенная влажность
способствует ухудшению текучести
материалов, что может вызвать брак
прессуемых деталей. Подогрев материалов
перед прессованием способствует удалению
влаги и газов, позволяет сократить
технологическую выдержку при прессовании,
снизить давление в пресс-форме. Что
уменьшает ее износ, и сократить цикл
прессования в 2 раза и более. Пресс-материал
занимает в 2% — 10 раз больший объем, чем
изготовленные из него детали. Для
уменьшения объема пресс-форм производят
таблетирование пресс-материалов. Масса
таблеток колеблется от 1,5 до 150 г.
Таблетирование не только позволяет
сократить объем загрузочных камер
пресс-форм, но дает следующие преимущества:
уменьшение содержания воздуха в таблетках
по сравнению с рыхлыми материалами,
способствует улучшению качества
прессуемых деталей, улучшает условия
прессования, облегчает дозирование и
нагрев материалов перед прессованием,
сокращает потери материала в производстве.
Пресс-материалы таблетируются на
гидравлических прессах или специальных
таблеточных машинах (эксцентриковых
или ротационных) в холодных пресс-формах.

Дозировка
материала может быть весовая, объемная
или штучная (при наличии таблетирования).
Штучный способ дозирования, осуществляемый
по числу одинаковых таблеток, может
быть легко полностью автоматизирован.

При прессовании
или литье под давлением деталей из
пластмасс часто до начала прессования
требуется разместить в пресс-форме
металлическую арматуру, запрессовываемую
в пластмассу. Наиболее распространенными
видами арматуры являются детали для
образования внутренних или наружных
резьб, зажимы, штыри, втулки, штифты и
др. Арматура используется в качестве
электропроводящих элементов, иногда
для повышения прочности деталей, а также
для удобства сборки и монтажа. Металлические
детали перед прессованием устанавливают
в тщательно очищенную пресс-форму до
загрузки в нее пресс-материала и
закрепляют в заданном положении.

Основными
параметрами (режимами) процесса
прессования пластмасс являются
температура, давление и время выдержки.

Нагрев до
определенной температуры необходим
для перевода пресс-материалов в текучее
состояние с дальнейшим отвердением
(полимеризацией). Для термореактивных
пластмасс температура нагрева пресс-форм
при прямом и литьевом прессовании
колеблется от 130 до 195⁰С.

Давление в
процессе прессования необходимо для
уплотнения разогретого пресс-материала,
заполнения материалом рабочей полости
пресс-формы и предотвращения коробления
изделия, вызванного внутренними
напряжениями. Величина необходимого
давления зависит от текучести материала
и конструктивных особенностей изделия.
Чем меньше текучесть, тем больше должно
быть давление.

При прессовании
деталей из термореактивных пластмасс
в начале дается небольшое давление на
30 – 40 сек, чтобы материал занял полость
формы, затем дается основное давление,
при котором происходит полимеризация
материала в течение определенного
времени выдержки.

Время выдержки
зависит от вида пресс-материала, размера
и сложности конфигурации детали, а также
температуры предварительного нагрева
пресс-материала. Чем больше изделие и
чем выше требуемая температура нагрева,
тем дольше выдержка его под давлением.
При недостаточной выдержке происходит
коробление детали при охлаждении и
снижается механическая прочность. Время
выдержки для различных термореактивных
пластмасс находится в пределах от 0,5 до
2% мин на 1мм наибольшей толщины изделия.
Заданная выдержка обеспечивается при
прессовании с помощью реле времени.

После окончания
прессования разъем пресс-формы и
извлечение детали осуществляется
автоматически при наличии соответствующих
устройств или вручную с помощью
специальных приспособлений. Извлеченные
детали направляются на следующую
операцию для зачистки от облоя и
заусенцев, а также другой механической
обработки.

Пресс-форма
после извлечения детали тщательно
очищается от прилипших остатков
пресс-материала с целью устранения
брака при последующем прессовании и
возможной поломки отдельных деталей
пресс-форм.

Метод прямого
прессования экономичен и не требует
сложных дорогостоящих пресс-форм. Однако
он имеет ряд недостатков: давление на
материал передается сразу после замыкания
пресс-формы, когда пресс-материал,
обладающий абразивными свойствами, еще
не приобрел достаточной пластичности.
Вследствие этого происходит износ
оформляющих поверхностей пресс-формы,
возможна деформация тонких ее элементов
и арматуры; неравномерное отвердение
материала по толщине изделия вследствие
неравномерного прогревания от стенок
пресс-формы приводит к возникновению
внутренних напряжений, образованию
пустот и других дефектов; по линии
разъема пресс-формы на изделиях образуется
облой (заусенец), который необходимо
удалить механическим путем. Поэтому
методом прямого прессования, как правило,
изготавливаются детали простой
конфигурации, не имеющие элементов
пониженной жесткости (например, тонких
стенок) и арматуры.

Литьевым
прессованием можно получить тонкостенные
детали сложной конфигурации с малопрочной
сквозной арматурой, с глубокими
отверстиями малого диаметра. При этом
методе меньше, чем при прямом прессовании
изнашиваются оформляющие поверхности
пресс-форм, меньше вероятность появления
брака на деталях (трещин, пустот и др.),
уменьшается облой по плоскости разъема.
К недостаткам метода следует отнести
сложность, высокую стоимость пресс-форм
и большой расход материала, чем при
прямом прессовании.

Литье под
давлением
является характерным процессом
изготовления деталей из термопластичных
пластмасс без наполнителя (полиэтилен,
полистирол, капрон, полиуретан и др.).
По сравнению с процессами прямого
литьевого прессования реактопластов
литье под давлением имеет значительно
более высокую производительность (до
300 отливок в час в одноместной пресс-форме).
В качестве оборудования для литья под
давлением используются автоматические
и полуавтоматические литейные машины
с поршневой или шнековой подачей
материала.

Давление и
температура процесса зависят от марки
пресс-материала. Температура в камере
сжатия для полистирола должна быть не
ниже 190 – 215⁰С.
Чем ниже температура, тем выше должно
быть давление в цилиндре. Части
пресс-формы охлаждаются водой до
температурой 140 – 60⁰С.

Литьем под
давлением можно получить сложные по
конфигурации, тонкостенные детали с
большим количеством арматуры и повышенной
точностью размеров.

При прессовании
и литье под давлением деталей из пластмасс
основной технологической оснасткой
являются пресс-формы. По методу прессования
они делятся на компрессионные (для
прямого прессования), литьевые и
инжекционные. Компрессионные пресс-формы
по конструктивным признакам подразделяются
на открытые, полузакрытые и закрытые.

Открытые
пресс-формы не имеют загрузочной камеры
для пресс-материала, который загружается
непосредственно в рабочую полость
пресс-формы. Излишек пресс-материала
вытекает из пресс-формы наружу через
зазор между пуансоном и матрицей.

Полузакрытые
пресс-формы имеют загрузочные камеры,
площадь которых больше площади рабочей
полости. На стыке пуансона и матрицы
имеется опорная поверхность, ограничивающая
ход пуансона, что позволяет получить
изделие определенной толщины. Излишек
пресс-материала выжимается при прессовании
вверх по канавкам или лыскам, имеющимся
в пуансоне.

В закрытых
пресс-формах загрузочные камеры имеют
размеры и конфигурацию такие же, как и
рабочие гнезда, являясь как бы их
продолжением. Во время прессования
давление передается на всю площадь
детали, чем обеспечивается ее более
высокая плотность. Толщина детали
зависит от количества пресс-материала,
поэтому при загрузке закрытых пресс-форм
требуется точное дозирование материала.

По внешнему
виду литьевые пресс-формы отличаются
от пресс-форм для компрессионного
прессования наличием литьевой камеры
и литниковой системы.

Инжекционные
пресс-формы применяются для прессования
только на литьевых машинах, то есть в
процессах литья под давлением.

По характеру
эксплуатации пресс-формы разделяются
на съемные и стационарные. Съемные
пресс-формы без обогрева используются
только при прямом прессовании на
небольших недостаточно оборудованных
предприятиях. Для удаления отпрессованной
детали из съемной пресс-формы ее
необходимо снять с пресса. При использовании
стационарных пресс-форм весь цикл
изготовления изделия (загрузка материала,
разборка пресс-формы, извлечение изделия)
происходит без снятия пресс-формы с
пресса.

Кроме процессов
прессования и литья под давлением в
производстве пластмассовых деталей
используются процессы дутьевого
(пневматического) и вакуумного
формирования, а также процесс экструзии.

Дутьевое и
вакуумное формование применяется для
изготовления деталей простой формы
типа корпусов, баллонов, крышек из
листовых термопластичных материалов.

Экструзия
(выдавливание через фасонную фильеру)
используется для получения деталей в
виде стержней (различного сечения) и
трубок из термопластических материалов
без наполнителя на шнековых экструзионных
машинах.

Однако эти
процессы в приборостроении применяются
редко.

Источник

Аннотация: Рассматриваются методы разработки технологических процессов при неавтоматизированной и автоматизированной подготовке производства. Показана необходимость использования установленных отечественных стандартов ЕСКД и технических классификаторов деталей (ТКД) как логического продолжения ЕСКД.

Показать необходимость и важность компьютеризации при проектировании технологических процессов.

6.1. Общая постановка задачи

Современное производство использует самый широкий спектр технологий при проектировании технологических процессов. Применение той или иной технологии в каждом конкретном случае должно быть представлено в виде технологического процесса (ТП).

Технологический процесс (ТП) определяет последовательность выполняемых действий при изготовлении или сборке, вид выбранного материала, используемое оборудование и инструмент, технологические режимы (для литья из пластмасс — температурный режим, давление впрыска, усилие запирания, время выдержки и т. д.). ТП сборки описывает последовательность действий при сборке электронных узлов изделия.

При неавтоматизированной подготовке производства технологические процессы разрабатываются непосредственно в виде комплектов технологической документации. При использовании автоматизированных систем ТПП создаваемые описания технологических процессов размещаются в компьютерной базе данных, а соответствующая документация становится лишь отображением внутреннего представления ТП во внешнюю сферу. Хранящиеся в базе данных ТП являются основным источником информации для решения задач автоматизированного управления технологической подготовкой производства. При этом разработка ТП выполняется с помощью специальных систем автоматизированного проектирования ТП ( САПР ТП ).

Важную роль при проектировании индивидуальных ТП играют групповые ТП. Они являются элементом рационально организованного группового производства.

Принципы организации группового производства были разработаны профессором С.П. Митрофановым и впоследствии развиты представителями его школы. Эти принципы приняты на вооружение и успешно используются ведущими предприятиями всех стран мира.

В групповом производстве изготавливаемые изделия объединяются в группы по признакам конструктивной и технологической общности. Это дает возможность унифицировать процессы их изготовления, сократить общее время подготовки производства и повысить ее эффективность. Для объединения изделий в группы применяются специальные классификаторы,а после отнесения изделия в ту или иную группу ему присваивается соответствующий классификационный код.В отечественной промышленности принята унифицированная система классификации и кодирования изделий по конструкторским признакам, которая устанавливается стандартами ЕСКД. Для целей ТПП используется технологический классификатор деталей (ТКД), который является логическим продолжением классификатора ЕСКД.

Групповой ТП — это ТП изготовления группы изделий с общими технологическими признаками. Групповой ТП характеризуется общностью используемого оборудования, средств технологического оснащения и наладки. Таким образом, применение групповых ТП способствует унификации процессов подготовки производства и самого производства.

6.2. Функции и проблемы технологической подготовки производства

Эта задача должна решаться специалистами служб ТПП в тесном контакте с конструкторами изделия. В результате нужно добиться максимально возможного упрощения процессов изготовления деталей изделия и процессов его сборки. При окончательном определении конструкции нужно представлять, какая оснастка понадобится для изготовления той или иной детали, и стараться упростить оснастку за счет допустимых изменений в конструкции.

Например, пластмассовый корпус прибора нужно спроектировать так, чтобы пресс-форма для его изготовления была возможно более простой (с меньшим числом линий разъема и т. п.).

Разумеется, упрощения конструкции не должны приводить к ухудшению внешнего вида (дизайна), качества или эксплуатационных характеристик изделия.

Поэтому обеспечение технологичности во многих случаях является сложной творческой задачей, требующей оптимального учета многих технических и экономических факторов.

Технологичности конструкции изделия способствуют также унификация и стандартизация. Они дают возможность заимствования или приобретения готовых деталей и узлов изделия. Например, установка в приборе стандартного блока питания избавляет предприятие от затрат на его проектирование и изготовление.

Технологичность конструкции является основным критерием, определяющим пригодность аппаратуры к промышленному выпуску.

Под технологичностью конструкции понимают совокупность ее свойств, проявляемых в возможности оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при технической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте по сравнению с соответствующими показателями конструкций изделий того же назначения при обеспечении заданных показателей качества.

Начиная с момента разработки эскизного проекта и до момента изготовления опытного образца и серии изделий необходимо максимизировать данный фактор. Характер отработки конструкции изделия на технологичность зависит не только от стадии проектирования, но и от вида производства и объема выпуска, типа, назначения изделия; прогрессивности оборудования и оснастки, организации производства. Целесообразной является отработка технологичности конструкции в процессе ее проектирования.

Оценку технологичности производят на основе использования частных и комплексного показателей. Состав относительных частных показателей и значения коэффициентов значимости определяются классом, к которому относится разрабатываемое изделие.

Номенклатура показателей технологичности сборочных единиц и блоков РЭА установлена отраслевым стандартом. В соответствии с ним все блоки РЭА условно разбиты на 4 класса:

радиотехнические;
электронные;
электромеханические;
коммутационные.

Для каждого класса установлены свои показатели технологичности в количестве не более 7.

Расчет показателей технологичности конструкции проводится по определенной методике для радиотехнического класса РЭА.

6.3. Классификация технологических процессов

Первым этапом проектирования ТП является разработка предварительного проекта, вторым — разработка рабочей технологической документации на стадии опытного образца (партии), установочной серии, установившегося серийного или массового производства.

Предварительный проект предназначен для отработки и проверки технологичности конструкции изделия на стадиях эскизного и технического проектов разработки конструкторской документации, для подготовки и разработки рабочей документации.

Под рабочей технологической документацией подразумевается совокупность технологических документов (карт, инструкций, ведомостей), которые содержат все данные, необходимые для изготовления и контроля изделия.

Технологические процессы разделяются на следующие виды.

Проектный технологический процесс, выполняемый по предварительному проекту технологической документации.
Рабочий технологический процесс, выполняемый по рабочей технологической и конструкторской документациям.
Единичный технологический процесс, относящийся к изделиям одного наименования, типоразмера и исполнения, независимо от типа производства.
Типовой технологический процесс, характеризуемый единством содержания и последовательности большинства технологических операций и переходов для группы изделий с общими конструктивными признаками.
Стандартный технологический процесс — технологический процесс, установленный стандартом.
Временный технологический процесс, применяемый на предприя-ии в течение ограниченого периода времени из-за отсутствия надлежащего оборудования или в связи с аварией до замены на более современный.
Перспективный технологический процесс, соответствующий современным достижениям науки и техники, методы и средства осуществления которого полностью или частично предстоит освоить на предприятии.
Маршрутный технологический процесс, выполняемый по документации, в которой содержание операций излагается без указания переходов и режимов обработки.
Операционный технологический процесс, выполняемый по документации, в которой содержание операций излагается с указанием переходов и режимов обработки.
Маршрутно-операционный технологический процесс, выполняемый по документации, в которой содержание операций излагается без указания переходов и режимов обработки.
Групповой технологический процесс, который разрабатывается не на одну деталь, а на группу деталей, сходных по технологическим признакам.

6.4. Содержание работ проектирования технологических процессов

Разработка технологических процессов производится для изделий, конструкция которых отработана на технологичность и включает комплекс взаимосвязанных работ. К ним относятся:

выбор заготовок;
выбор технологических баз;
подбор типового технологического процесса;
определение последовательности и содержания технологических операций;
определение, выбор и заказ новых средств технологического оснащения (в том числе средств контроля и испытания);
назначение и расчет режимов обработки;
нормирование процесса;
выбор средств механизации и автоматизации элементов технологических процессов и внутрицеховых средств транспортирования и другие.

При разработке технологических процессов используются классификаторы технологических операций, системы обозначения, типовые технологические процессы, стандарты, каталоги, справочники и «Единая система технологической документации (ЕСТД)».

При разработке типовых технологических процессов необходимо учитывать конкретные производственные условия типового представителя группы изделий, обладающих общими конструктивно-технологическими признаками.

К типовому представителю группы изделия обычно относится такое изделие, изготовление которого требует наибольшего количества основных и вспомогательных операций, характерных для изделий, входящих в эту группу.

Необходимость разработки типовых технологических процессов определяется экономической целесообразностью, связанной с частотой применения изделия группы. Типизация осуществляется в двух направлениях:

типизация комплексных технологических процессов изготовления однотипных изделий;
типизация и стандартизация отдельных операций обработки различных изделий.

Типовые технологические процессы могут быть оперативными и перспективными.

Типовые технологические процессы и стандарты на технологические операции являются информационной основой при разработке рабочего технологического процесса.

6.5. Виды технологических документов

Разработанные технологические процессы оформляются в виде технологических документов следующих видов, предусмотренных Государственным стандартом ЕСТД (ГОСТ 3.1001-74 -3.1106-74 и т. д.).

Маршрутная карта (МК) — технологический документ, содержащий описание технологического процесса изготовления или ремонта изделия (включая контроль и перемещения) по всем операциям различных видов и технологической последовательности с указанием данных об оборудовании, оснастке, материальных и трудовых нормативах в соответствии с установленными формами. Маршрутная карта является обязательным документом. Эту карту допускается разрабатывать на отдельные виды работ.
Карта эскизов (КЭ) — технологический документ, который содержит эскизы, схемы и таблицы, необходимые для выполнения технологического процесса, операции или перехода изготовления или ремонта изделия.
Технологическая инструкция (ТИ) — технологический документ, который содержит описание приемов работы или технологических процессов изготовления или ремонта изделия, правил эксплуатации средств технологического оснащения, описания физических и химических явлений, возникающих при отдельных операциях.
Комплектовочная карта (КК) — технологический документ, который содержит данные о деталях, сборочных единицах и материалах, входящих в комплект собираемого изделия.
Ведомость расцеховки (ВР) — технологический документ, содержащий данные о маршруте прохождения изготовленного (ремонтированного) изделия по службам предприятия.
Ведомость оснастки (ВО) — технологический документ, который содержит перечень технологической оснастки, необходимой для выполнения данного технологического процесса или операции.
Ведомость материалов (ВМ) — технологический документ, содержащий данные о заготовках, нормах расхода материала, маршруте прохождения изготавливаемого изделия и его составных частей.
Ведомость сборочных единиц к типовому технологическому процессу (ВТП) — технологический документ, содержащий перечень сборочных единиц. Эти единицы изготавливаются по типовому технологическому процессу (операции) с указанием соответствующих данных о трудозатратах и при необходимости — о материалах, технологической оснастке и режимах.
Карта технологического процесса (КТП) — технологический документ, который содержит описание технологического процесса изготовления или ремонта изделия (включая контроль и перемещения) по всем операциям, выполняемым в одном цехе в технологической последовательности, с указанием данных о средствах технологического оснащения, материальных и трудовых нормативах.
Для отдельных видов работ, связанных технологическим маршрутом изготовления изделий с другими видами работ, допускается разрабатывать КТП с указанием всех видов работ, выполняемых в разных цехах. При этом если КТП охватывает весь маршрут изготовления данного изделия, то она заменяет МК, и последняя не разрабатывается.
Карта типового технологического процесса (КТТП) — технологический документ, содержащий описание типового технологического процесса изготовления и ремонта группы сборочных единиц в технологической последовательности с указанием операций и переходов и соответствующих данных о средствах технологического оснащения и материальных нормативах.
Операционная карта (ОК) — технологический документ, содержащий описание технологической операции с указанием переходов, режимов обработки и данных о средствах технологического оснащения.
Операционная карта типовая (ОКТ) — технологический документ, содержащий описание типовой технологической операции с указанием переходов, данных о технологическом оборудовании и, при необходимости, о технологической оснастке и режимах обработки.
Ведомость операций (ВОП) — технологический документ, который содержит перечень и описание всех операций технологического контроля, выполняемых в одном цехе, с указанием данных об оборудовании, оснастке и требований к контролируемым параметрам.

6.6. Основные документы АСТПП

Основными документами являются:

МК — маршрутная карта;
КТП — карта технологического процесса;
ВТП — ведомость сборочных единиц к типовому технологическому процессу.

Основной документ в отдельности или в совокупности с другими документами, записанными в нем, полностью и однозначно определяет технологический процесс изготовления изделия по всем или отдельным видам работ.

ЕСТД установлены формы документов общего и специального назначения. Общие документы предназначены для оформления в них различных видов работ. К ним относятся: МК, КЭ, ТИ, КК, ВР, ВО, ВМ и ВТП.

Специальные документы предназначены для оформления в них технологических процессов, специализированных по отдельным видам работ. К ним относятся: КТП, КТТП, ОК, ОКТ, ВОП.

Имеются также прочие документы. К ним относятся, например, карта учета обозначений, карта применяемости оснастки, технологический паспорт и другие, отличающиеся тем, что они не имеют графы «обозначение технологического документа» по ГОСТ 3.1201-74.

Стандартом ЕСТД установлены требования к выполнению графических и текстовых технологических документов.

Документы должны соответствовать стандартам ЕСТД.
Документы должны заполняться одним из следующих способов: типографическим, машинным, рукописным.
К графическим документам относятся карты эскизов.

Карта эскизов разрабатывается на операции и переходы. В опытном и единичном производстве допускается применять вместо карты эскизов чертежи изделия.

На карте эскизов указываются данные, необходимые для выполнения технологического процесса — размеры, предельные отклонения, обозначения шероховатости поверхности, технические требования и т. п.

Таблица, схемы и другие данные следует размещать на свободном поле карты эскиза справа от изображения или под ним.

Эскизы могут быть выполнены без соблюдения масштаба. Количество изображений, разрезов, сечений на эскизе устанавливается исполнителем по соображениям обеспечения наглядности и ясности изображения изготавливаемого или собираемого изделия.

Заполнение текстовых документов производится согласно графам той или иной карты. При заполнении некоторых граф предусмотрено кодирование заполняемых данных. В частности, установлены коды для технологических процессов (операций) в зависимости от способа их выполнения. Например, пусть общим операциям, которых насчитывается 35 видов, присваивается код 01 и они кодируются 0101, 0102, 0103. Операции, которых насчитывается 49 видов, имеют код 11, то есть кодируются 1101, 1102,… . и т. д.

Установлены формулировки записи наименования операции и перехода в технологических картах. Допускается два вида записи наименования операции: полное и сокращенное.

Полное наименование операции применяется при заполнении операционных карт и состоит из наименования метода обработки, выраженного именем существительным, наименования обрабатываемой поверхности, наименования материала или детали.

Сокращенное наименование операции употребляется при заполнении маршрутной карты. Сокращенное наименование выражается именем прилагательным, производным от вида оборудования, или именем существительным. Например: «Сборочная», «Электромонтажная», «Фотохимическая» и т. д., или «Обезжиривание», «Сборка«, «Пайка», «Травление», «Металлизация» и т. д.

В содержание операции (перехода) должно быть включено наименование метода разработки, выраженное глаголом в повелительной форме (сверлить …, паять … и т. п.). Далее дается наименование операции: отверстия диаметром 1,2 мм, … резисторы МЛТ и т. д. В содержании перехода также указывается количество одновременно выполняемых операций: «Намотать 420 витков первой обмотки проводом Р1ЭЛ 0,1 на шести катушках одновременно», «Сверлить монтажные отверстия диаметром 0,9 мм в четырех заготовках одновременно» и т. д.

Контрольные вопросы

Что характерно для неавтоматизированной технологической подготовки производства ( ТПП )?
Какие возможности дает автоматизированная система ТПП?
Что является источником информации для решения задач автоматизированного управления ТП?
Что характерно для группового производства?
В каких целях используются классификаторы?
Что называют классификационным кодом?
Что входит в понятие » технологичность «?
Как выполняется проектный технологический процесс?
Как выполняется рабочий технологический процесс?
Что характерно для единичного технологического процесса?
Как характеризуется типовой технологический процесс?
Что представляет собой стандартный технологический процесс?
Когда применяется временный технологический процесс?
Чему соответствует перспективный технологический процесс?
Что входит в маршрутный технологический процесс?
Как выполняется операционный технологический процесс?
Что содержится в маршрутно-операционном технологическом процессе?
Как разрабатывается групповой технологический процесс?

Источник

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ

«ХРЕНОВСКОЙ ЛЕСНОЙ КОЛЛЕДЖ ИМЕНИ Г.Ф.МОРОЗОВА»

МЕТОДИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО

ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

МДК 01.01 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
ПРОЦЕССЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

профессионального цикла

программы подготовки специалистов среднего звена

по специальности 15.02.08 «Технология
машиностроения»

с.Слобода

2022 г.

Одобрено

МО препод. профессионального
цикла

УГ спец. 15.00.00 Машиностроение»,

Председатель

_________________С.В.Матузова

01.09.2022
г.

Утверждаю

зам. директора по учебной
работе

_______________Т.Г.
Круподерова

01.09.2022 г.

Согласовано

Методист

________________Е.В. Хрулева

01.09.2022
г.

Разработчик:

Акатов В.Ю. -__________
преподаватель ГБПОУ ВО «ХЛК им. Г.Ф. Морозова»

Рекомендовано методическим
объединением преподавателей профессионального цикла укрупненных групп
специальностей 15.00.00 «Машиностроение», государственного
бюджетного профессионального образовательного учреждения Воронежской области
«Хреновской лесной колледж имени Г.Ф. Морозова»

Протокол заседания комиссии № 1
от « 01 » сентября 2022 г.

Содержание
1.Цели и задачи курсового проектирования	4
2 Общие положения	6
3 Рекомендации по оформлению курсовой работы	8
4 Рекомендации по написанию пояснительной записки	19
5 Рекомендации по выполнению и оформлению графической части	61
Приложения	62

1.Цели и задачи курсового проектирования

Курсовое проектирование по МДК 01.01. «Технологические процессы
изготовления деталей» является самостоятельной расчетно-конструкторской работой
студентов, предусмотренной учебным планом. Целью выполнения курсовой работы
является закрепление учебного материала предмета, проверка способности
студентов самостоятельно проанализировать назначение и условия, в которых
находится каждая проектируемая деталь, и дать наиболее рациональное
конструкторское решение с учетом технологических, эксплуатационных и
экономических требований. В процессе выполнения курсовой работы студенты
приобретают навыки пользования технической и справочной литературой, развивают
умение вести вычислительную работу. Курсовая работа должна соответствовать
современному уровню проектирования технологической оснастки.

Каждый
обучающийся получает индивидуальное задание на курсовое проектирование. Основой
этого задания является технологический процесс изготовления детали, при подборе
которого обучающийся использует различные источники самостоятельно в рамках
практического применения им профессиональных компетенций, полученных на текущем
этапе обучения.

Курсовая работа
включает в себя следующие разделы и подразделы:

ВВЕДЕНИЕ
Раздел 1 Анализ технического задания
1.1 Описание конструкции и служебного назначения детали
1.2. Анализ технологичности детали
1.3 Выбор и обоснование типа производства
1.4. Выбор способа получения заготовки
1.5 Анализ существующего на заводе технологического процесса
1.6 Разработка технологического процесса обработки детали
1.7 Выбор и обоснование технологических баз
1.8 Выбор технологического оборудования и инструментов
Раздел 2 Нормирование процесса обработки резанием
2.1 Расчет режимов резания
2.2 Расчет норм времени
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2 Общие
положения

1.1 Настоящие
Методические рекомендации устанавливают общие требования к оформлению курсовых
работ (далее – КР), выполняемых учащимися ГБПОУ ВО «ХЛК им. Г.Ф. Морозова» в
процессе освоения МДК 01.01. «Технологические процессы изготовления деталей
машин» по специальности 15.02.08 Технология машиностроения.

1.2 Настоящие
рекомендации разработаны в соответствии со следующими документами:

— ГОСТ 2.105-95
ЕСКД. Общие требования к текстовым документам;

— ГОСТ 7.9-95
(ИСО 214-76) СИБИД. Реферат и аннотация. Общие требования;

— ГОСТ Р
7.0.12-2011 Библиографическая запись. Сокращения слов и

словосочетаний на
русском языке. Общие требования и правила;

— ГОСТ 7.1-2003
Библиографическая запись. Библиографическое описание. Общие требования и
правила составления;

— ГОСТ 7.32-2001
СИБИД. Отчет о научно-исследовательской работе.

Структура и
правила оформления;

— ГОСТ
8.417-2002 ГСИ. Единицы величин;

— ГОСТ 9327-60
Бумага и изделия из бумаги. Потребительские

форматы.

— ГОСТ
2.106-96 Единая система
конструкторской документации. Текстовые документы ГОСТ 2.109-73 Единая
система конструкторской документации. Основные требования к чертежам.

— ГОСТ
2.301-68 Единая система конструкторской
документации. Форматы.

— ГОСТ
2.304-81 Единая система конструкторской
документации. Шрифты чертежные.

— ГОСТ
2.316-2008 Единая система конструкторской
документации. Правила нанесения надписей, технических требований и таблиц на
графических документах. Общие положения.

— ГОСТ
2.321-84 Единая система конструкторской
документации. Обозначения буквенные.

— ГОСТ
2.503-90 Единая система
конструкторской документации. Правила внесения изменений.

— ГОСТ 2.004-88 Единая система конструкторской документации. Общие требования
к выполнению конструкторских и технологических документов на печатающих и
графических устройствах вывода ЭВМ.

— ГОСТ 2.104-2006 Единая система конструкторской документации. Основные
надписи.

1.3 Требования
настоящих рекомендаций распространяется на все структурные подразделения ГБПОУ
ВО «ХЛК им. Г.Ф. Морозова», осуществляющие учебный процесс по основной
профессиональной образовательной программы по специальности 15.02.08 Технология
машиностроения.

1.4 Контроль
выполнения настоящих рекомендаций (нормоконтроль КР), касающихся
комплектности, правильности оформления текста, формул, рисунков и таблиц,
примененных сокращений, наличия и правильности ссылок на используемые источники
и др. осуществляет руководитель КР.

1.5 КР, сдаваемая
в учебную часть для передачи на хранение в архив, должна быть сброшюрована в
пластиковый скоросшиватель.

Методические
указания содержат короткий перечень вопросов, решаемых на каждом этапе работы и
рекомендации по глубине реализации и описания решений в пояснительной записке.
Рекомендации изложены в той последовательности, в которой они должны быть
размещены в пояснительной записке.

3
Рекомендации по оформлению курсовой работы

1 Общие правила
оформления текста пояснительной записки КР

1.1 КР должна
быть выполнена в печатном виде на одной стороне листа белой бумаги формата А4
по ГОСТ 9327 (210х297 мм).

Допускается
представлять иллюстрации (чертежи, графики, схемы, компьютерные распечатки,
диаграммы, фотоснимки) и таблицы на листах формата А3, А2, А1 в виде
приложений.

1.2 Текст КР
следует печатать, соблюдая следующие размеры полей: правое ─ 15 мм; левое ─ 30
мм; верхнее ─ 20 мм; нижнее ─ 20 мм.

Набор текста в
редакторе Microsoft Word должен удовлетворять следующим требованиям: шрифт
Times New Roman, кегль 14, цвет шрифта – черный, межстрочный интервал – 1,5.
Текст должен быть отформатирован по ширине страницы с применением
автоматического переноса слов, первая строка с абзацным отступом 1,25 cм.

Распечатка КР
должна проводиться в режиме качественной печати.

1.3 Страницы КР
следует нумеровать арабскими цифрами, соблюдая сквозную нумерацию по всему
тексту, кроме приложения.

Номер страницы
проставляют в центре нижней части страницы без точки.

Титульный лист
включается в общую нумерацию страниц. Номер страницы на титульном листе,
задании и содержании не проставляют.

Иллюстрации и
таблицы на листах формата А3, А2, А1 учитывают как одну страницу.

1.4 Общий объем
КР от 35 до 50 страниц печатного текста без приложений.

2 Структурные
элементы КР

2.1 Независимо от
объема, текст КР содержит следующие структурные элементы:

— титульный лист;

— задание на КР

— содержание;

— введение;

— основная часть;

— заключение;

— список
использованных источников;

— графическая
часть;

— приложение.

2.2 Наименования
структурных элементов «СОДЕРЖАНИЕ», «ВВЕДЕНИЕ», «ЗАКЛЮЧЕНИЕ», «СПИСОК
ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ», «ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ», «ПРИЛОЖЕНИЕ» служат
заголовками этих структурных элементов.

Заголовки
структурных элементов следует располагать по центру строки без точки в конце и
печататься прописными буквами, без подчеркивания.

Расстояние между
заголовком и текстом должно быть равно одной строке.

Каждый структурный
элемент КР следует начинать с новой страницы.

Страница КР
должна быть заполнена текстом не менее чем на 1/3 часть.

3 Титульный лист

3.1 Титульный
лист является первой страницей КР,

3.2 Номер
страницы на титульном листе не проставляется.

4 Задание на КР

Задание на
курсовую работу содержит в себе чертеж детали, годовую норму выпуска деталей и
базовый технологический процесс изготовления детали.

5 Содержание

Содержание
включает все структурные элементы КР с указанием номеров страниц, с которых они
начинаются.

Для основной
части приводятся наименования всех разделов, подразделов, пунктов (если они
имеют наименование). Приложения указываются без наименований.

Пример
составления содержания приведен в приложении Г.

6 Структурный
элемент «Термины и определения»

Этот структурный
элемент, содержащий перечень используемых терминов с соответствующими
разъяснениями, рекомендуется включить, если в КР принята специальная
терминология. Этот структурный элемент не является обязательным.

7 Пояснительная
записка

7.1 Введение

Не допускается
введение составлять как аннотацию и не рекомендуется во введение включать
таблицы и рисунки.

Введение не
нумеруется как раздел. По объему введение не должно превышать 3-х страниц.

7.2 Основная
часть (технологический раздел, производственные расчеты и планирование участка)

7.2.1 В основной
части приводят данные, отражающие сущность, методику и основные результаты
выполненной КР.

7.2.2 Основную
часть следует делить на разделы, подразделы и пункты. Пункты при необходимости
могут делиться на подпункты.

Разделы должны
иметь порядковую нумерацию в пределах всего текста ВКР, за исключением
приложений.

Пример – 1, 2, 3 и т.д.

Номер подраздела
или пункта включает номер раздела и порядковый номер подраздела или пункта,
разделенные точкой.

Пример – 1.1, 1.2, 1.3 и т.д.

Номер подпункта
включает номер раздела, подраздела, пункта и порядковый номер подпункта,
разделенные точкой.

Пример – 1.1.1.1, 1.1.1.2, 1.1.1.3 и
т.д.

После номера
раздела, подраздела, пункта и подпункта в тексте точку не ставят.

Если раздел или
подраздел имеет только один пункт, или пункт имеет только один подпункт, то
нумеровать его не следует.

7.2.3 Разделы,
подразделы должны иметь заголовки. Пункты, как правило, заголовков не имеют.

Заголовки
пояснительной записки КР (разделов и подразделов) следует печатать с абзацного
отступа.

Заголовки
разделов и подразделов — строчными (кроме первой прописной), шрифт Times New Roman,
кегль 14, не выделяя их полужирным шрифтом, без точки в конце. Переносы в
заголовках не допускаются.

Расстояние между
заголовком и текстом должно быть равно одной строке.

7.2.4 Текст КР
должен быть выполнен с соблюдением общих требований, установленных ГОСТ 2.105 к
текстовым документам.

В тексте КР не
допускается:

— применять для
одного и того же понятия различные научно-технические термины, близкие по
смыслу (синонимы),

— применять
сокращения слов, кроме установленных ГОСТ 7.12, а также правилами русской
орфографии;

— применять
обозначения нормативных документов (ГОСТ, ОСТ, СТП), технических условий (ТУ) и
других документов без регистрационного номера;

— представлять
данные о свойствах веществ и материалов с отступлением от ГОСТ 7.54, единицы
физических величин – с отступлением от ГОСТ 8.417.

7.2.5 Внутри
пунктов или подпунктов могут быть приведены перечисления.

Перед каждой
позицией перечисления следует ставить дефис или, при необходимости, ссылки в
тексте КР на одно из перечислений, строчную букву, после которой ставится
скобка. Для дальнейшей детализации перечислений необходимо использовать
арабские цифры, после которых ставится скобка, а запись производится с
абзацного отступа, как показано в примере.

Пример

—
___________________________________________________________

______________________________________________________________;

а)
___________________________________________________________

__________________________________________________________________;

б)
___________________________________________________________;

1)
___________________________________________________________

__________________________________________________________________;

2)
___________________________________________________________.

7.2.6
Иллюстрации

7.2.6.1
Иллюстрации (чертежи, графики, диаграммы, схемы, фотоснимки, компьютерные
распечатки) следует располагать непосредственно после текста, в котором они упоминаются
впервые или на следующей странице.

7.2.6.2
Иллюстрации следует нумеровать арабскими цифрами сквозной нумерацией.

Пример. Рисунок 1

Иллюстрации могут
иметь наименование и пояснительные данные (подрисуночный текст). Слово
«Рисунок» и наименование (без точки в конце) располагают по центру строки и
помещают после пояснительных данных

Пример. Рисунок 1 – Поверхность
детали.

Пример оформления
рисунка с пояснительными данными приведен в приложении Д.

7.2.6.3
Иллюстрации каждого приложения обозначают отдельной нумерацией арабскими
цифрами с добавлением перед цифрой обозначение приложения.

Пример. Рисунок А1 – Заготовка
поковка

На все иллюстрации
должны быть ссылки в тексте КР.

7.2.7 Таблицы

7.2.7.1 Таблицы,
также как иллюстрации, следует нумеровать арабскими цифрами сквозной
нумерацией.

Наименование
таблицы (при его наличии) следует помещать над таблицей слева, без абзацного
отступа через тире с ее номером.

Пример. Таблица 1 – Основные единицы
СИ

7.2.7.2 Таблицу
следует располагать непосредственно после текста, в котором она упоминается
впервые, или на следующей странице. Расстояние между таблицей и текстом должно
быть равно одной строке.

На все таблицы
должны быть ссылки в тексте КР.

Допускается в
таблице при необходимости уменьшать размер шрифта Times New Roman до кегль 10.

7.2.7.3
Допускается помещать таблицу вдоль длинной стороны страницы. В этом случае
номер страницы проставляют, как и на всех страницах ВКР, в центре нижней части
страницы без точки.

Если в конце
страницы таблица прерывается и ее продолжение будет на следующей странице, в
первой части таблицы нижнюю горизонтальную линию, ограничивающую таблицу не
проводят.

В перенесенной
части таблицы должна сохраняться ее головка (шапка) или пронумерованная строка
первой части таблицы. Над перенесенной частью пишут слова «Продолжение таблицы»
с указанием ее номера (по правой стороне).

7.2.7.4 Графу
(столбец) «Номер по порядку» в таблицу включать не допускается. При
необходимости нумерации показателей, параметров или других данных, порядковые
номера следует указывать в первой графе (столбце) таблицы непосредственно перед
их наименованием.

7.2.7.5 Таблицы
каждого приложения обозначают отдельной нумерацией арабскими цифрами с
добавлением перед цифрой обозначения приложения.

Пример. Таблица А1

7.2.8 Формулы и
уравнения

7.2.8.1
Математические формулы и уравнения набираются в редакторе формул. Формулы и
уравнения следует выделять из текста в отдельную строку и располагать по центру
строки. Выше и ниже каждой формулы или уравнения должно быть оставлено не менее
одной свободной строки. Если уравнение не умещается в одну строку, оно должно
быть перенесено на следующую строку только на знаках выполняемых операций,
причем знак в начале следующей строки повторяют.

Для знака
умножения в формулах и уравнениях следует применять символ «х», либо «●».

7.2.8.2 Пояснение
символов и числовых коэффициентов следует приводить непосредственно под
формулой. Пояснение каждого символа следует давать с новой строки в той же
последовательности, в которой символы приведены в формуле.

Первая строчка
пояснения должна начинаться со слова «где» без двоеточия после него, с
абзацного отступа, как показано в примере

Пример. Плотность
p, кг/м³ каждого образца, вычисляют по формуле (1)

P =
,                                                        (1)

где m – масса образца,
кг;

V– объем
образца, м³.

7.2.8.3 Формулы
следует нумеровать порядковой нумерацией в пределах всего текста КР арабскими
цифрами в круглых скобках в крайнем правом положении на строке.

Ссылки в тексте
на порядковые номера формул дают в скобках (см. пример п. 2.8.8.2)

7.2.8.4 Формулы,
помещаемые в приложениях, должны нумероваться отдельной нумерацией арабскими цифрами
в пределах каждого приложения с добавлением перед каждой цифрой обозначения
приложения

Пример. … формула (А1)

7.2.9 Ссылки на
использованные источники

7.2.9.1 Нумерация
ссылок на использованные источники ведется арабскими цифрами в порядке их появления
в тексте КР.

Ссылки на
использованные источники следует указывать порядковым номером без точки,
который заключают в квадратные скобки [1, с. 2] первая цифра – порядковый
номер, вторая – страница местонахождения цитируемой информации. Под этим номером
помещают библиографическое описание данного источника в списке использованных
источников.

7.2.9.2 Если
использованными источниками являются нормативные документы (стандарты,
технические регламенты, технические условия, правила и др.), то в тексте КР
указывают только их обозначение, без года их утверждения, а год утверждения и
другие сведения размещают в списке использованных источников.

8 Заключение

Заключение не
нумеруется как раздел.

9 Список
использованных источников

9.1 Список
использованных источников должен содержать сведения об источниках,
использованных при выполнении ВКР. Сведения об источниках следует располагать
в алфавитном порядке, нумеровать арабскими цифрами без точки печатать с
абзацного отступа.

9.2 Описание
источников осуществляется в соответствии с требованиями ГОСТ 7.1. В приложении
Е представлены примеры оформления библиографического описания в зависимости от
вида источника.

9.3 Год издания
источников должен быть не старше пяти лет.

10 Графическая часть

10.1 Графическая
часть содержит:

Лист № 1 рабочий чертеж заданной детали c 3D моделью — лист А2 или А1

Лист № 2 рабочий чертеж заготовки —
лист А3 или А2

10.2 Каждому
конструкторскому документу по ГОСТ 2.101-68 должно быть присвоено обозначение.
Структуру обозначения располагают в следующем порядке:

КР
— курсовая работа

ТМ
— технология машиностроения

18
– текущий календарный год

541
— группа

03.011
— номер чертежа по заданию без последних 3-х цифр

Пример. КР
ТМ 18.541.03.011

10.3 Рабочий чертеж
детали должен
быть выполнен в масштабе, с нанесенными размерами; отклонениями размеров, формы
и расположении поверхностей; с проставленной шероховатостью поверхностей.
Чертеж детали должен содержать необходимое количество видов, разрезов, сечений.
Основная надпись выполняется по ГОСТ 2.104-68. Над основной надписью
записываются технические требования (при необходимости).

Пример. Рабочий чертеж заданной
детали c 3D моделью

11 Приложения

11.1 Приложения
оформляют как продолжение КР на последующих ее листах. На все приложения должны
быть даны ссылки в тексте и приложения располагают в порядке появления ссылок
на них.

В приложения
следует включать:

— графики,
таблицы, диаграммы различных цифровых данных;

— рисунки;

— справочные
материалы;

— схемы
структурные, функциональные, принципиальные;

— описание
применяемых установок;

— методики
проведения исследований;

— схемы
алгоритмов и программ задач, решаемых в процессе выполнения КР;

— другие документы,
используемые при выполнении КР и не вошедшие в основную часть.

11.2 Каждое
приложение следует начинать с новой страницы с указанием по центру строки слова
«ПРИЛОЖЕНИЕ» и его обозначения.

Обозначают
приложения заглавными буквами русского алфавита, начиная с А, за исключением
букв Ë, З, Й, О, Ч, Ъ, Ы, Ь.

11.3 В случае
полного использования букв русского алфавита, допускается обозначение буквами
латинского алфавита за исключением букв I и O. Если в КР одно приложение, оно
обозначается «ПРИЛОЖЕНИЕ А».

4 Рекомендации по написанию пояснительной записки (образец)

ВВЕДЕНИЕ

В данной курсовой работе рассматриваются вопросы, связанные с
оптимизацией технологического процесса изготовления вала привода, за счет
использования станков с ЧПУ.

Осуществляется анализ технологичности изготавливаемой детали,
выбирается оборудование, металлорежущие и измерительные инструменты,
разрабатывается конструкция приспособления для закрепления заготовки при
обработке, составляется план участка механического цеха.

Машиностроение
— вид производственной деятельности предприятий обрабатывающей промышленности и
сферы услуг, специализирующихся на проектировании, производстве, обслуживании и
утилизации всевозможных машин, технологического оборудования и их деталей.

Быстрое развитие машиностроительного производства невозможно без научного
разрешения вопросов, связанных с изготовлением машин, что привело к
возникновению науки о технологии машиностроения.

Проектирование
технологических процессов изготовления деталей машин является одним из наиболее
ответственных этапов технологической подготовки производства. Технологический процесс
должен обеспечивать высокую производительность труда и требуемое качество
изделий при минимальных затратах материальных средств на их изготовление.

Главной задачей машиностроения является создание и внедрение новых
высокопроизводительных, экономичных и надежных машин, построенных на реализации
новых подходов в технологии машиностроения.

Целью работы является
разработка эффективного технологического процесса изготовления заданной детали.

Раздел 1 Анализ технического задания

1.1 Описание конструкции и служебного
назначения детали

В соответствии с
индивидуальным заданием в курсовой работе рассматривается технологический
процесс изготовления детали заданного типа. Наименование типа детали, вариант
задания на размеры и годовая норма выпуска детали представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Тип детали

тип детали	вал
вариант задания на размеры детали	1
годовая норма выпуска деталей	3500

Основные
отклонения для размеров валов принимаем по h, основные отклонения для размеров отверстий принимаем по H. Номинальные размеры и квалитеты на
размеры элементов заданной детали приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Номинальные размеры

обозначение размера на чертеже детали	D1	D2	D3	D4	D5	L1	L2	L3	L4	L5	L6	L7
номинальный размер	34	38	16	22	24	2	20	30	40	60	120	10
квалитет	12	9	10	12	10	8	10	9	10	9	12	8

Заданная деталь
представляет собой тело вращения. Деталь имеет следующие конструктивные
элементы: наружные цилиндрические поверхности, фаски и лыску.

Заданная деталь предназначена
для передачи крутящего момента и восприятия действующих сил со стороны
расположенных на нем деталей и опор. Чертеж детали представлен на рисунке 1.

Рисунок
1 — Чертеж изготавливаемой детали

Заданная деталь
изготавливается из материала «Сталь 45» ГОСТ 1050–74 [1], предел прочности 550
Мпа. Химический состав материала представлен в таблице 3.

Таблица 3 – Химический состав
материала детали

C	Si	Mn	Cr	S	P	Cu	Ni	As
Не более
0,42–0,50	0,17–0,37	0,50–0,80	0,25	0,04	0,035	0,25	0,25	0,08

1.2. Анализ технологичности детали

Целью анализа технологичности изготавливаемой детали является
выявление возможных путей оптимизации технологического процесса изготовления за
счет применения станков с числовым программным управлением.

Конструкция
детали позволяет обеспечить эффективное снятие припусков с обрабатываемых
поверхностей за счет свободного подвода режущего инструмента и небольших
перепадов диаметров цилиндрических поверхностей. На основании чертежа
изготавливаемой детали можно сделать вывод о технологичности изделия:

— конфигурация
детали сравнительно простая, это облегчает выбор заготовки;

— расположение
ступеней не вызывает затруднений при механической обработке на токарном станке;

— для обработки
изделия возможно применение стандартного режущего инструмента и средств измерения;

— контроль
параметров изделия может производиться стандартным универсальным контрольно-измерительным
инструментом.

Количественная
оценка технологичности детали определяется по ГОСТ 14.201–83 [2], при которой
на первоначальной стадии используются дополнительные показатели: точности
обработки, шероховатости поверхности. Параметры поверхностей изготавливаемой
детали приведены в таблице 4.

Таблица 4 — Параметры поверхностей
изготавливаемой детали

поверхность по чертежу детали	диаметр	длина	количество поверхностей	квалитет	шероховатость
наружная цилиндрическая ступень	16	20	1	10	6,3
наружная цилиндрическая ступень	28	10	1	9	6,3
наружная цилиндрическая ступень	22	30	1	12	6,3
наружная цилиндрическая ступень	34	20	1	9	3,2
наружная цилиндрическая ступень	24	40	1	10	3,2
лыска		10	1	8	1,6
торцевая поверхность	16		1	10	6,3
торцевая поверхность	24		1	10	3,2
всего поверхностей			8

Фаски
при заполнении таблицы 4 не учитывались, так как их параметры не оказывают
существенного влияния на рассматриваемые в дальнейшем показатели
технологичности.

Технологичность
детали может быть оценена с помощью коэффициентов точности и шероховатости.
Коэффициент точности определяем по формуле (1) [16, с.115]

(1)

где К_ср
– средний квалитет точности обработки, определяемый по формуле (2):

(2)

где К_i – квалитет точности;

N_i– количество
размеров данного квалитета точности.

Коэффициент
шероховатости определяется по формуле (3) [16, с.117]

, (3)

где Rср. – средний класс
шероховатости обработки, определяется по формуле (4):

(4)

где Ri – класс шероховатости;

Ni— количество поверхностей
данного класса.

Расчет
выполним табличным способом. Результаты расчета представлены в таблице 5.

Таблица 5 – Показатели
технологичности детали

Наименование величины	Обозначение величины	Методика определения величины	Значение величины
средний квалитет	Кср	по формуле 2	9,667
коэффициент точности	Кт	по формуле 1	0,897
Средняя шероховатость	Rср	по формуле 4	4,483
Коэффициент шероховатости	Kr	по формуле 3	0,777

По
результатам расчетов коэффициентов точности и шероховатости изготавливаемая
деталь является технологичной.

Определим
допуски на размеры детали.

Определение
допуска осуществляется на основании номинального размера элемента детали,
основного отклонения, квалитета, нижнего предельного размера и верхнего
предельного размера. Допуск на размер определяется по методике ГОСТ ЕСДП
(единая система допусков и посадок).

Основное
отклонение на размеры валов по заданию – h, для размеров отверстий – H.

Значение
допуска для размеров отверстий определяется по формуле (5):

(5)

где — верхнее
предельное отклонение размеров отверстия, по ГОСТ ЕСДП;

— нижнее
предельное отклонение размеров отверстия по ГОСТ ЕСДП;

Значение
допуска для размеров валов определяется по формуле (6):

(6)

где — верхнее
предельное отклонение размеров вала, по ГОСТ ЕСДП;

— нижнее
предельное отклонение размеров вала по ГОСТ ЕСДП;

Расчет
выполним табличным способом, результат расчета представлен в таблице 5.

Таблица 5 – Расчет
допусков на размеры детали

поверхность по чертежу детали	диаметр	длина	квалитет	основное отклонение	верхнее отклонение, мм	нижнее отклонение, мм	допуск, мм
наружная цилиндрическая ступень	16	20	10	h	0	-0,07	0,07
наружная цилиндрическая ступень	28	10	9	h	0	-0,052	0,052
наружная цилиндрическая ступень	22	30	12	h	0	-0,21	0,21
наружная цилиндрическая ступень	34	20	9	h	0	-0,062	0,062
наружная цилиндрическая ступень	24	40	10	h	0	-0,084	0,084
лыска		10	8	h	0	-0,022	0,022
торцевая поверхность	16		10	h	0	-0,07	0,07
торцевая поверхность	24		10	h	0	-0,084	0,084

Определим
минимальные припуски на обработку поверхностей детали по упрощенным формулам.

Припуск
для обработки цилиндрических поверхностей определяется по формуле (7):

(7)

где — шероховатость
поверхности, по чертежу детали;

–глубина
дефектного слоя поверхности заготовки, по справочным данным принимаем 1 мм;

— допуск на
размер поверхности, по таблице5.

Припуск
для обработки плоских поверхностей определяется по формуле (8):

(8)

Расчет
выполним табличным способом. Результат расчетов представлен в таблице 6.

Таблица 6 – Расчет
минимальных припусков на обработку

поверхность по чертежу детали	диаметр, мм	длина, мм	шероховатость поверхности, мкм	глубина дефектного слоя, мм	допуск на размер поверхности, мм	минимальный припуск, мм
наружная цилиндрическая ступень	16	20	6,3	1	0,07	2,15
наружная цилиндрическая ступень	28	10	6,3	1	0,052	2,12
наружная цилиндрическая ступень	22	30	6,3	1	0,21	2,43
наружная цилиндрическая ступень	34	20	3,2	1	0,062	2,13
наружная цилиндрическая ступень	24	40	3,2	1	0,084	2,17
лыска		10	1,6	1	0,022	1,02
торцевая поверхность	16		6,3	1	0,07	1,08
торцевая поверхность	24		3,2	1	0,084	1,09

1.3
Выбор и обоснование типа производства

Выбор
типа производства зависит от количества изделий одного наименования и типа
размера, которые изготовляются в год, имеют влияние масса и размеры детали. В
зависимости от массы детали, размера производственной программы и характера
изготовленной продукции, трудоемкости изготовления, габаритных размеров
выделяют три типа производства: единичное, серийное и массовое.

Серийное
производство делится на мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное. Для
определения типа производства используем таблицу 7.

Таблица 7 — Выбор типа производства по
программе выпуска

Тип производства	Число обрабатываемых в год деталей
Крупные (>100кг)	Средние (100—10кг)	Мелкие (<10кг)
Единичное	До 5	До 10	До 100
Мелкосерийное	5-100	10-200	100-500
Среднесерийное	100-300	200-500	500-5000
Крупносерийное	300-1000	500-5000	5000-50000
Массовое	Более 1000	Более 5000	Более 50000

Количество
деталей в партии запуска определяем по формуле (9) [16, с.134]

, (9)

где N
– годовой объём выпуска заданного изделия, по заданию на курсовую работу;

а —
число дней, на которое необходимо иметь запас деталей (периодичность запуска –
выпуска, соответствующая потребности сборки) принимаем а=5 дней;

F —
число рабочих дней в году, в соответствии с трудовым законодательством
Российской Федерации F=256 день.

Количество
деталей, производящихся в день, определяется по формуле (10):

, (10)

где N
— годовой объём выпуска заданного изделия, по заданию на курсовую работу;

F —
число рабочих дней в году, в соответствии с трудовым законодательством
Российской федерации F=256 день.

Количество
деталей, производящихся за одну рабочую смену, определяется по формуле (11):

, (11)

где n_Д-количество
деталей, выпускаемых в один рабочий день;

М-количество
смен в соответствии с заданием.

Расчет
выполним табличным способом. Результаты расчета представлены в таблице 8.

Таблица 8 – Расчет норм
выпуска

Наименование величины	Обозначение величины	Методика определения величины	Значение величины
годовая норма выпуска деталей	N	по заданию на работу	3500
число рабочих смен	m	по заданию на работу	1
число рабочих дней в году	F	по трудовому законодательству РФ	256
запас на периодичность запуска	a	по справочным данным	5
количество деталей в партии запуска	n	по формуле 9	69
количество деталей, производимых в день	nд	по формуле 10	14
количество деталей, производимых в смену	nc	по формуле 11	14

При
массе до 10 килограмм и заданной годовой норме выпуска деталей, тип
производства является среднесерийным.

В
серийном производстве широко применяют поточную организацию производства. Она
характеризуется расположением средств технологического оснащения в
последовательности выполнения операций технологического процесса.

1.4. Выбор способа
получения заготовки

Заданная
деталь может быть изготовлена из штучных заготовок, полученных методом поковки,
а также из заготовок, получаемых методом проката.

Для
расчета оптимального способа получения заготовки для изготавливаемой детали,
проведем сравнение двух типов этих заготовок.

Выбор
заготовки сводится к экономической эффективности применения того или иного вида
заготовки для изготовления заданной детали с учетом коэффициента использования
материала.

Для
определения массы детали создается ее модель в программе КОМПАС 3D. Задаем вид материала
детали в программе КОМПАС 3D, по созданной ранее модели детали, определим ее массу. На
рисунке 2 представлена 3D модель изготавливаемой детали и информационный лист к данной
модели.

Рисунок 2 — 3D модель детали с
описанием

Масса
детали составляет 0,44 кг.

Определим
массу заготовки, первого варианта исполнения, полученной методом штампованной
поковки. Размеры заготовки штампованной поковки должны быть максимально
приближенны к размерам изготавливаемой детали с учетом нужных припусков. Для
определения массы заготовки создается ее модель в КОМПАС 3D. Модель заготовки с ее
описанием изображена на рисунке 3.

Рисунок 3 — 3D модель заготовки первого варианта исполнения

Масса
заготовки первого варианта исполнения составляет 0,733 кг.

Определим
массу заготовки второго варианта исполнения, из стандартного круглого проката.

Для
определения массы заготовки создается ее модель в программе КОМПАС 3D. Модель детали
изображена на рисунке 4.

Рисунок 4 — 3D модель заготовки второго варианта исполнения

Масса
заготовки из проката составляет 1,098 кг.

Определим
коэффициент использования материала и штучную стоимость для каждого типа
заготовки.

Коэффициент
использования материала для заготовки первого варианта исполнения, определяется
по формуле (12) [16, с. 74]

, (12)

где М_д
— масса детали, кг;

Мз1 —
масса заготовки первого варианта исполнения, кг.

Коэффициент
использования материала для заготовки второго варианта исполнения, определяется
по формуле (13) [16, с. 74]

, (13)

где М_д
— масса детали, кг;

Мз2 —
масса заготовки первого варианта исполнения, кг.

Расчет
выполним табличным способом, результат расчета представлен в таблице 9.

Таблица 9 – Выбор заготовки

Наименование величины	Обозначение величины	Методика определения величины	Значение величины
масса детали	mд	по трехмерной модели с помощью средств САПР	0,440
масса заготовки 1	mз1	по трехмерной модели с помощью средств САПР	0,733
масса заготовки 2	mз2	по трехмерной модели с помощью средств САПР	1,098
Коэффициент использования материала для заготовки 1	КИМ1	по формуле 12	0,600
Коэффициент использования материала для заготовки 2	КИМ2	по формуле 13	0,401

По
результатам расчетов можно сделать вывод, что более целесообразно использовать
заготовку, полученную методом поковки.

Исходя
из расчета минимальных припусков (данные из таблицы 6) исполнительные размеры
заготовки назначаем 3 мм на сторону для всех цилиндрических ступеней
изготавливаемой детали. Величина фактического припуска на обработку лыски будет
равна ее глубине.

Чертеж
выбранной заготовки представлен в графической части работы.

1.5
Анализ существующего на заводе технологического процесса

Объектом
анализа является технологический процесс изготовления детали.

Заготовка
для детали изготавливается методом поковки. Заводской технологический процесс
предусматривает обработку на токарном станке 16К20Ф2 и вертикально-фрезерном станке
6Т13Ф3.

Для каждой
операции существуют различные модели станков, а также необходимой
технологической оснастки, режущего и измерительного инструментов, с помощью
которых выполняется обработка.

В
заводском технологическом процессе используются станки устаревших моделей, с
системами ЧПУ, не в полной мере удовлетворяющими современным тенденциям в
развитии средств автоматизированной обработки. Это негативно сказывается на
организации техпроцесса, времени и точности изготовления детали.

Улучшить
данный технологический процесс можно за счет использования токарного станка с
ЧПУ ГС1750Ф3С1, оснащенного противопоставленным шпинделем и
приводом для осевого инструмента.

Это позволит объединить всю обработку резанием в одну
комбинированную операцию, сократить количество типов станков, используемых на
участке механического цеха.

Заводской
технологический процесс изготовления детали представлен в таблице 10.

Таблица 10 – Базовый
технологический процесс изготовления заданной детали

операция	установ	переход	содержание перехода	размеры обрабатываемых поверхностей
005 заготовительная			Подготовка заготовки детали к последующей обработке резанием
010 токарная	А	1	Установить заготовку, закрепить
		2	Предварительная подрезка торца	D	16
		3	Чистовая подрезка торца	D	16
		4	Предварительное точение цилиндрической ступени	D	16	L	20
		5	Чистовое точение цилиндрической ступени	D	16	L	20
		6	Предварительное точение цилиндрической ступени	D	28	L	10
		7	Чистовое точение цилиндрической ступени	D	28	L	10
	Б	1	Установить заготовку, закрепить
		2	Предварительное точение цилиндрической ступени с подрезкой уступов	D	22	L	30
		3	Чистовое точение цилиндрической ступени с подрезкой уступов	D	22	L	30
	В	1	Установить заготовку, закрепить
		2	Предварительная подрезка торца	D	24
		3	Чистовая подрезка торца	D	24
		4	Предварительное точение цилиндрической ступени с подрезкой уступа	D	24	L	40
		5	Чистовое точение цилиндрической ступени с подрезкой уступа	D	24	L	40
		6	Предварительное точение цилиндрической ступени	D	34	L	20
		7	Чистовое точение цилиндрической ступени	D	34	L	20
015 фрезерная	А	1	Установить заготовку, закрепить
		2	Предварительное фрезерование лыски	H	2	L	10
		3	Чистовое фрезерование лыски	H	2	L	10
020 контрольная			Контроль параметров готового изделия (точность размеров, точность формы, шероховатость) на соответствие требованиям конструкторской документации

1.6
Разработка технологического процесса обработки детали

Технологическое
проектирование начинается с разработки маршрутной технологии. Ее содержание
заключается в определении последовательности выполнения основных операций и
закреплении их в цехах за конкретными группами оборудования.

Одновременно
осуществляется выбор режущего и измерительного инструмента, выбор
технологической оснастки.

На
станке с противопоставленным шпинделем предусмотрена автоматическая переустановка
заготовки по наружным или внутренним цилиндрическим ступеням обрабатываемой
заготовки.

Так
как согласно чертежу детали центровых отверстий в ее конструкции не
предусмотрено, в качестве вспомогательной оснастки для минимизации биения при
обработке точением может быть использован автоматизированный люнет,
переустановка которого осуществляется с помощью управляющей программы и не
требует ручной наладки в процессе обработки.

Согласно
маршрутной технологии за каждым цехом и участком закрепляются обрабатываемые
виды продукции, что обусловливает их специализацию, место и роль в
производственной структуре предприятия.

На
предприятиях со сравнительно простой технологией разработка технологических
процессов обычно ограничивается маршрутной технологией.

Проектный
вариант технологического процесса изготовления детали представлен в таблице 11.

Таблица 11 – Проектный
вариант технологического процесса изготовления заданной детали

операция	установ	переход	содержание перехода	размеры обрабатываемых поверхностей
005 заготовительная			Подготовка заготовки детали к последующей обработке резанием
010 комбинированная с ЧПУ	А	1	Установить заготовку, закрепить
		2	Установка автоматического люнета по цилиндрической ступени	D	22	L	30
		3	Предварительная подрезка торца	D	24
		4	Чистовая подрезка торца	D	24
		5	Предварительное точение контура (по цилиндрическим ступеням и уступам)	D	24	L	40
				D	34	L	20
		6	Чистовое точение контура (по цилиндрическим ступеням и уступам)	D	24	L	40
				D	34	L	20
		7	Установка автоматического люнета по цилиндрической ступени	D	24	L	40
		8	Предварительное точение контура (по цилиндрическим ступеням и уступам)	D	22	L	30
				D	28	L	10
		9	Чистовое точение контура (по цилиндрическим ступеням и уступам)	D	22	L	30
				D	28	L	10
	Б	1	Установить заготовку, закрепить
		2	Установка автоматического люнета по цилиндрической ступени	D	22	L	30
		3	Предварительная подрезка торца	D	16
		4	Чистовая подрезка торца	D	16
		5	Предварительное точение контура (по цилиндрическим ступеням и уступам)	D	16	L	20
		6	Чистовое точение контура (по цилиндрическим ступеням и уступам)	D	16	L	20
		7	Предварительное фрезерование лыски	H	2	L	10
		8	Чистовое фрезерование лыски	H	2	L	10
015 контрольная			Контроль параметров готового изделия (точность размеров, точность формы, шероховатость) на соответствие требованиям конструкторской документации

1.7
Выбор и обоснование технологических баз

Этап
выбора технологических баз является одним из наиболее ответственных этапов
проектирования технологического процесса. От качества его выполнения во многом
зависит точность детали и себестоимость ее изготовления.

Базирование
— это придание заготовки или изделию определенного положения относительно
выбранной системы координат. Поверхности, оси, точки или их сочетание,
используемые для базирования, называют базами.

Технологические
базы — базы, применяемые в процессе изготовления или ремонта изделий.

Система
координат, относительно которой определяется положение заготовки, при этом
связана с технологической системой. Совокупность трех баз образует комплект
баз. Выбор технологических баз сводится к определению комплектов баз для
обработки поверхностей заготовки на различных этапах процесса обработки.

При
выборе базирующих поверхностей необходимо учитывать следующие обстоятельства:

1)
базирующие поверхности должны быть выбраны так, чтобы при установке детали и ее
зажима, деталь не смещалась с приданного ей положения и не деформировалась в
недопустимых пределах под воздействием зажима и сил резания;

2)
базирующие поверхности должны быть достаточной протяженности и расположены как
можно ближе к месту возникновения сил резания;

3)
точность установки детали будет зависеть от неточности размеров и неправильной
геометрической формы опорных установочных баз.

Способы
базирования для операций проектного варианта технологического процесса
изготовления детали представлены в таблице 12.

Таблица 12 – Базирование заготовки

операция	установ	технологическая база	размеры поверхности-базы
010 комбинированная с ЧПУ	А	основная база — цилиндрическая ступень	D	16	L	20
		вспомогательная база 1 — цилиндрическая ступень	D	22	L	30
		вспомогательная база 2 — цилиндрическая ступень	D	24	L	40
	Б	основная база — цилиндрическая ступень	D	24	L	40
		вспомогательная база 1 — цилиндрическая ступень	D	22	L	30

1.8
Выбор технологического оборудования и инструментов

Для реализации
технологического процесса изготовления детали выбираем металлорежущие станки.

Токарный станок с ЧПУ ГС1750Ф3С1.

Станок предназначен для механической обработки деталей типа
тел вращения (валов, колес, стаканов, втулок), для комплексной двухсторонней
обработки деталей, с применением противопоставленного шпинделя, приводного
инструмента, с ориентацией главного шпинделя.

Противопоставленный
шпиндель позволяет обработать деталь за одну установку, при этом повышается
точность взаимного расположения поверхностей, обработанных с разных установок.

Наличие
противопоставленного шпинделя позволяет отказаться от ориентирующих приспособлений.
Станок поставляется с комплектом монтажного инструмента, комплектом блоков
неподвижного инструмента, комплектом режущего инструмента.

Технические
характеристики станка представлены в таблице 13.

Таблица 13 — Технические характеристики
ГС1750Ф3С1

Параметр	Значение
Наибольший диаметр заготовки, устанавливаемой над станиной, мм	550
Наибольший диаметр изделия, устанавливаемого над суппортом, мм,	360
Наибольший диаметр обрабатываемого изделия, мм,	390
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, включая длину зажима в патроне, мм	445
Число позиций инструментальной головки	12
Наибольшая высота резца, устанавливаемого в резцедержателе, мм	20
Максимальный крутящий момент приводного инструмента головки, Нм	28
Максимальная скорость вращения приводного инструментаголовки, об/мин	5000
Диаметр цилиндрического отверстия в шпинделе, мм	74
Наибольший ход суппортов, мм — по оси Х — по оси Z	190 550
Максимальная скорость быстрых перемещений, мм/мин — поперечных (ось Х) — продольных (ось Z)	15000 30000
Пределы частот вращения шпинделя, мин^-1	20…4000
Привод противошпинделя	мотор-шпиндель
Мощность привода противошпинделя, кВт	17
Крутящий момент на противошпинделем, Нм	100
Пределы частот вращения противошпинделя, мин^-1	20…5000
Диаметр цилиндрического отверстия в противошпинделем, мм	55
Габаритные размеры станка, мм не более: — длина — ширина — высота Масса станка, кг, не более	3350; 5250 (с транспортером) 2000 1950 5000
Мощность электродвигателя главного движения, кВт	17
Номинальная частота вращения электродвигателя главного движения, мин^-1	1000
Диапазон регулирования с постоянной мощностью частоты вращения электродвигателя главного движения при режиме S1, мин^-1	-1000-4500
Тип электродвигателя гидростанции	90L-4-A1
Мощность электродвигателя гидростанции, кВт	1,5
Частота вращения электродвигателя гидростанции, мин^-1	1450
Тип электродвигателя револьверной головки	Трехфазный асинхронный
Потребляемая мощность электродвигателя револьверной головки, кВт	0,55

Выбираем
технологическую оснастку, режущий и измерительный инструмент для всех операций
проектного технологического процесса изготовления детали.

Перечень выбранного инструмента представлен в таблице 14.

Таблица 14 — Выбор
режущего и измерительного инструментов

Модель станка

Режущий
инструмент

Измерительный

инструмент

Технологическая
оснастка

Токарный
станок с ЧПУ ГС1750Ф3С1

1.Резец проходной упорный с быстросменной треугольной
пластиной Т5К10 ГОСТ19057-80 [3]

2. Резец проходной прямой с быстросменной ромбической
пластиной Т15К6 ГОСТ 18887-73 [4]

3.
Резец проходной отогнутый с быстросменной пластиной Т15К6 ГОСТ 18885-73 [4]

4. Торцевая фреза ГОСТ26595-85

1.Штангенциркуль
ШЦ-111-1000-0,1 ГОСТ166-89 [9], микромер, калибр-кольцо специальный

Трех кулачковый
самоцентрирующийся токарный патрон с пневматическим приводом;

Автоматический
самодвижущийся токарный люнет.

Раздел 2 Нормирование
процесса обработки резанием

2.1 Расчет режимов
резания

Определим
режимы резания для перехода комбинированной операции с ЧПУ [13 с 43]. Операция 010,
установ А, переход 5 предварительное точение контура (по цилиндрическим
ступеням и уступам). Станок ГС1750Ф3С1. Для расчета будем
использовать данные по цилиндрической ступени с наибольшим диаметральным
размером.

Для
расчетов режимов резания используется последовательность формул, представленная
ниже [10.С.
56]

Глубина
резания определяется по формуле (14) [11, с. 265]

(14)

где, — диаметр
обрабатываемой ступени до обработки;

d — диаметр обрабатываемой
ступени после обработки.

Подача
на оборот шпинделя принимается по справочным данным в зависимости от условий
обработки.

Выбранный
станок по паспорту имеет бесступенчатое регулирование величины подачи.

Коэффициент,
учитывающий вид материала заготовки определяется по формуле (15) [11, с. 262]

, (15)

где σ
— характеристика материала заготовки;

K_r-поправочный
коэффициент, выбирается по справочным данным;

n_v— показатель
степени, выбирается по справочным данным.

Поправочный
коэффициент определяется по формуле (16) [11, с. 282]

, (16)

где К_mv— коэффициент,
учитывающий вид материала заготовки;

К_П_v — коэффициент,
учитывающий состояние поверхности заготовки, по справочным данным принимаем
равным 0,8;

Расчетная
скорость резания определяется по формуле (17) [11, с. 282]

(17)

где C_v— поправочный
коэффициент, учитывающий условия обработки, по справочным данным принимаем
равным 350;

Т —
период стойкости резца, по справочным данным Т=60 мин;

t — глубина
резания;

s— величина подачи,
принятая по паспорту станка;

K_v— поправочный
коэффициент;

m, x, y — показатели степени, по
справочным данным.

К_И_v– коэффициент,
учитывающий вид материала инструмента, по справочным данным принимаем равным
0,65.

Число
оборотов шпинделя определяется по формуле (18)[11, с. 280]

, (18)

где V-расчетная скорость
резания;

D — диаметр
заготовки по чертежу.

Осуществляется
корректировка расчетного числа оборотов по паспорту станка, на котором
выполняется обработка, выбирается -принятое число
оборотов.

Действительная скорость резания определяется по формуле
(19) [11, с. 282]

, (19)

где -принятое число
оборотов по паспорту станка;

Поправочный
коэффициент на качество обрабатываемого материала определяется по формуле (20) [11, с. 262]

K_mp= (20)

где s — предел прочности материала обрабатываемой
заготовки;

n — показатель степени, по справочным данным N
= 0,75;

Поправочный
коэффициент K_р определяем по
формуле (21) [11, с. 282]

(21)

где k_mp — поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала;

k_j_p, k_g_p, k_l_p, k_r_р— поправочные
коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части
инструмента на силы резания.k_j_p=0,89;k_g_p= 1,2;k_l_p= 1,0;k_r_р = 1,3.

Определяем
силу резания по формуле (22) [11, с. 282]

(22)

где С_р-коэффициент, зависящий от условий обработки, С_р = 300;

t — глубина
резания;

s — величина
подачи;

V — действительная
скорость резания;

x, y, n — показатели степени,x= 1.0, y= 0.75, n= -0.15;

К_р—
поправочный коэффициент.

Определяем
мощность, затрачиваемую на резание по формуле (23) [11, с. 280]

(23)

Составим
таблицу с исходными данными для выполнения расчетов по формулам (14-24).
Исходные данные представлены в таблице 15.

Таблица 15 – Исходные
данные для расчета режимов резания

величина	обозначение величины	методика определения значения величины	значение
1	2	3	4
Диаметр поверхности до обработки, мм	D	по чертежу заготовки	40
Диаметр поверхности после обработки, мм	d	по чертежу детали	35
Величина подачи, мм/оборот	S	по справочным данным	0,5
Коэффициент, учитывающий условия обработки	C_v	по справочным данным	350
Период стойкости резца, мин	Т	по справочным данным	60
Показатель степени	m	по справочным данным	0,2
Показатель степени	x	по справочным данным	0,15
Показатель степени	y	по справочным данным	0,35
Характеристика материала обрабатываемой заготовки, Мпа	σ	по свойствам материала заготовки, согласно ГОСТ	550
Поправочный коэффициент	K_r	по справочным данным	1,1
Показатель степени	n_v	по справочным данным	1
Коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки	К_Пv	по справочным данным	0,8
Коэффициент, учитывающий вид материала режущего инструмента	К_Иv	по справочным данным	0,65

Продолжение таблицы 15

1	2	3	4
Коэффициент, зависящий от условий обработки	Cp	по справочным данным	300
Показатель степени	x	по справочным данным	1
Показатель степени	y	по справочным данным	0,75
Показатель степени	n	по справочным данным	-0,15
Показатель степени	n	по справочным данным	0,75
Поправочный коэффициент учитывающий геометрию режущей части инструмента	Kφр	по справочным данным	0,89
Поправочный коэффициент учитывающий геометрию режущей части инструмента	Kγр	по справочным данным	1,2
Поправочный коэффициент учитывающий геометрию режущей части инструмента	Kλр	по справочным данным	1,1
Поправочный коэффициент учитывающий геометрию режущей части инструмента	Krр	по справочным данным	1,3

Используя
приведенную выше последовательность формул (14-23) и исходные данные из таблицы
13, выполним расчет режимов резания на заданные переход операции обработки.
Расчет выполним табличным способом. Результат расчета представлен в таблице 16.

Таблица 16 – Расчет
режимов резания на переход

величина	обозначение величины	методика определения значения величины	значение
Глубина резания, мм	t	по формуле t=(D-d)/2	2,500
Коэффициент, учитывающий свойства материала заготовки	Кmv	по формуле Кmv=Kr 〖∙(750/σ)〗^(nv )	1,500
Поправочный коэффициент	Kv	по формуле Кv=Кmv∙Кпv∙КИv	0,780
Расчетная скорость резания, м/мин	V	по формуле V=(Cv/(T^m∙t^x∙s^y ))∙Kv	133,722
Расчетное число оборотов шпинделя станка	n	по формуле n=(V∙1000)/(π∙D)	1064,663
Принятое число оборотов шпинделя станка	nст	ближайшее меньшее к расчетному значение по паспорту станка	1064,000
Действительная скорость резания, м/мин	Vд	по формуле Vд=(π∙D∙nст)/1000	133,638
Поправочный коэффициент, учитывающий свойства обрабатываемого материала	Kмр	по формуле Kmp=(σ /750)^n	0,792
Поправочный коэффициент	Kр	по формуле Kр=Kмр∙Kφр∙Kγр∙Kλр∙Krр	1,210
Сила резания, Н	Pz	по формуле Pz=10∙Cp∙t^x∙s^y∙V^n∙Kp	2589,655
Мощность, затрачиваемая на резание, КВт	N	по формуле N=(Pz∙V)/(1000∙60)	5,772

В
результате расчетов определяем, что максимальная мощность на шпинделе
выбранного станка больше, чем расчетная мощность резания, следовательно,
выполнение обработки возможно.

Аналогично
выполним расчет режимов резания на все остальные переходы проектного варианта
технологического процесса изготовления заданной детали. Расчет выполним
табличным способом. Результат расчета представлен в таблице 17.

Таблица 17 – Расчет
режимов резания

операция	Установ	Переход	Содержание перехода	Режимы обработки
Глубина резания , мм	Величина подачи, мм/оборот	Скорость резания, м/мин.	Число оборотов, об/мин
1	2	3	4	5	6	7	8
010 комбинированная с ЧПУ	А	3	Предварительная подрезка торца	1,25	0,20	204,40	2411,00
	4	Чистовая подрезка торца	0,25	0,10	331,72	4312,00
	5	Предварительное точение контура (по цилиндрическим ступеням и уступам)	2,50	0,50	133,64	1064,00
		6	Чистовое точение контура (по цилиндрическим ступеням и уступам)	0,50	0,20	234,53	2134,00
	8	Предварительное точение контура (по цилиндрическим ступеням и уступам)	2,00	0,40	149,42	1442,00
		9	Чистовое точение контура (по цилиндрическим ступеням и уступам)	0,50	0,20	234,57	2576,00

Продолжение таблицы 17

1	2	3	4	5	6	7	8
	Б	3	Предварительная подрезка торца	1,00	0,40	165,85	2780,00
		4	Чистовая подрезка торца	0,50	0,30	203,54	3813,00
	5	Предварительное точение контура (по цилиндрическим ступеням и уступам)	2,50	0,40	144,52	2092,00
		6	Чистовое точение контура (по цилиндрическим ступеням и уступам)	0,50	0,30	203,54	3813,00
	7	Предварительное фрезерование лыски	1,7	0,15	195,51	1556,58
		8	Чистовое фрезерование лыски	0,3	0,12	265,58	2114,52

2.2
Расчет норм времени

В
серийном производстве норму времени на операцию называют штучно-калькуляционным
временем.

Штучно-калькуляционное
время определяется по формуле (24) [12, с. 135]

, (24)

где Т_ШТ –
штучное время;

Т_ПЗ
– подготовительно-заключительное время (30 мин);

N — число деталей в партии
по заданию на работу.

Штучное
время определяется по формуле (25) [12, с. 135]

(25)

где t_о – основное
время,

t_в— вспомогательное
время, по справочным данным принимаем равным 0,62 мин;

t_обсл— время на
обслуживание станка, составляет 4% от оперативного времени;

t_п— время на личные
потребности рабочего, составляет 6% от оперативного времени.

Оперативное
время определяется по формуле (26) [12, с. 135]

(26)

где t_о – основное
время,

t_в— вспомогательное
время.

Выполним
расчет основного времени. Основное время для токарных операций определяется
по формуле (27) [12, с. 136]

, (27)

где l – путь, проходимый
резцом в направлении движения подачи,;

l₁, l₂ — врезание и
перебег инструмента, принимается по справочным данным;

Sо – величина
подачи, определяется в п.1.8;

n — частота
вращения шпинделя станка, определяется в п.1.8;

i — число
проходов, в соответствии с проектным технологическим процессом.

Основное
время на сверлильные операции определяется по формуле (28) [12, с. 136]

, (28)

где l — толщина заготовки,
определяется по чертежу;l₁, l₂ — врезание и перебег инструмента,
принимается по справочным данным;

Sо — величина
подачи, определяется в п.1.8;

n — частота
вращения шпинделя станка, определяется в п.1.8.

Основное
время для фрезерных операций рассчитывается по формуле (29) [12, с. 136]

То = (29)

где
l, l1-длина обработки, врезания и перебега фрезы,

z-
число зубьев,

n-
число оборотов фрезы в минуту,

S0-
осевая подача, мм/об.,

q-
число заходов фрезы.

Выполним
расчет времени на переход операции обработки.

Операция
010, установ А, переход 5 предварительное точение контура (по цилиндрическим
ступеням и уступам).

Станок
ГС1750Ф3С1.

Для
расчета будем использовать данные по цилиндрической ступени с наибольшим
диаметральным размером.

Расчет
выполним табличным способом, используя приведенные выше формулы (24-29).
Составим таблицу с исходными данными для расчета норм времени на обработку.

Таблица 18 – Исходные
данные для расчета норм времени

величина	условное обозначение величины	методика определения значения величины	Значение
путь, проходимый резцом в направлении движения подачи, мм	l	определяется по чертежу детали	70
врезание инструмента, мм	l₁	по справочным данным	3
перебег инструмента, мм	l₂	по справочным данным	2
величина подачи, мм/обор	Sо	определяется в пункте 2.1	0,5
число проходов, шт	i	в соответствии с проектным вариантом технологического процесса изготовления детали	2
частота вращения шпинделя станка, об/мин	n	определяется в пункте 2.1	1064,00

Используя
исходные данные из таблицы 17 и последовательность формул, приведенную выше
(формулы 24-29), выполни расчет норм времени на переход операции обработки
резанием. Расчет выполним табличным способом, результат расчета представлен в
таблице 19.

Таблица 19 – Расчет норм
времени на переход операции обработки

Величина	обозначение величины	методика определения значения величины	значение
основное время, мин	tо	по формуле 28	0,28
Вспомогательное время, мин	tв	по справочным данным	0,62
оперативное время ,мин	tоп	сумма основного и вспомогательного времени	0,90
время на обслуживание оборудования, мин	tобсл	4% от оперативного времени	0,04
время на личные потребности станочника, мин	tп	6% от оперативного времени	0,05
штучное время	tшт	по формуле 26	0,99

Используя
аналогичную методику, выполним расчет норм времени на все остальные переходы
операций обработки резанием. Расчет выполним табличным способом. Результаты
расчетов представлены в таблице 20.

Таблица 20 – Расчет норм
времени

операция	Установ	Переход	Содержание перехода	Нормы времени
				основное время, мин	оперативное время, мин	штучно-ное время, мин
1	2	3	4	5	6	7
010 комбинированная с ЧПУ	А	3	Предварительная подрезка торца	0,14	0,76	0,83
	4	Чистовая подрезка торца	0,15	0,77	0,85
	5	Предварительное точение контура (по цилиндрическим ступеням и уступам)	0,28	0,90	0,99
		6	Чистовое точение контура (по цилиндрическим ступеням и уступам)	0,35	0,97	1,07
	8	Предварительное точение контура (по цилиндрическим ступеням и уступам)	0,19	0,81	0,89
		9	Чистовое точение контура (по цилиндрическим ступеням и уступам)	0,21	0,83	0,92
Б	3	Предварительная подрезка торца	0,04	0,66	0,73
		4	Чистовая подрезка торца	0,04	0,66	0,73
	5	Предварительное точение контура (по цилиндрическим ступеням и уступам)	0,07	0,69	0,76
		6	Чистовое точение контура (по цилиндрическим ступеням и уступам)	0,05	0,67	0,74
	7	Предварительное фрезерование лыски	0,26	0,88	0,96
		8	Чистовое фрезерование лыски	0,24	0,86	0,94
всего на операцию	2,03	9,47	10,42

По
результатам расчетов норм времени определим время обработки заданной детали на
каждом из металлорежущих станков, задействованных в проектном варианте технологического
процесса изготовления детали.

Согласно
пункту 1.8. пояснительной записки курсовой работы, в проектном варианте
технологического процесса изготовления детали используется металлорежущий
станок одной марки — ГС1750Ф3С1.

По данным из таблицы 20 определим время работы для
приведенных выше станков. Расчет выполним табличным способом. Результат расчета
представлен в таблице 21.

Таблица
21 – Расчет времени работы металлорежущих станков

марка станка	операция	суммарное штучное время на операции
Токарный станок с ЧПУ ГС1750Ф3С1	010 комбинированная с ЧПУ	10,42

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В курсовой работе
предложен проектный вариант технологического процесса изготовления заданной
детали, выбрано применяемое для этого технологического процесса оборудование и
оснастка.

Проектный вариант
технологического процесса разрабатывался на основе существующего заводского
технологического процесса и выгодно отличается от него за счет применения более
современных станков с ЧПУ.

Чертеж детали
содержит все необходимые сведения о свойствах материала детали. Поверхности
детали не содержат сложной геометрии, что тоже упрощает её изготовления.
Согласно выполненному анализу и расчету заготовка поковка будет максимально
приближена по конструкции к форме детали.

В результате
анализа технологичности детали, было установлено, что деталь по всем
показателям является технологичной, для её изготовления не требуется
специальный инструмент.

Выполнены
расчеты режимов резания и норм времени для всех переходов операций обработки
резанием. В результате расчетов норм времени было определено общее время на
изготовление одной детали и время, затрачиваемое на обработку одной детали на
каждом из типов станков, выбранных для реализации проектного варианта
технологического процесса изготовления заданной детали.

СПИСОК
ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. ГОСТ 1050-74. Сталь
углеродистая качественная конструкционная [Текст]. – Введ. 1975–01–01. – М.:
Изд-во стандартов, 1975. – IV, 32 с.:
ил. ; 27 см.

2.ГОСТ 14.201-83.Обеспечение
технологичности конструкции изделий [Текст]. – Введ. 1984–01–01. – М.: Изд-во
стандартов, 1984. – IV, 29 с.: ил. ; 35 см.

3. ГОСТ19057-80.Резцы
проходные упорные твердосплавные [Текст]. – Введ. 1981–01–01. – М.: Изд-во
стандартов, 1981. – IV, 34 с.: ил. ; 29
см.

4. ГОСТ 18883-73.
Резцы расточные. Резцы проходные [Текст].
– Введ. 1974–01–01. – М.: Изд-во стандартов, 1974. – IV, 27 с.: ил. ; 30 см.

5. ГОСТ26595-85. Фрезы торцовые [Текст]. – Введ. 1986–01–01. – М.: Изд-во
стандартов, 1986. – IV, 26 с.: ил. ; 31 см.

6. ГОСТ28527-90.Фрезы
дисковые [Текст]. – Введ. 1991–01–01. – М.: Изд-во стандартов, 1991. – IV, 32 с.: ил. ; 29
см.

7. ГОСТ14952-75.
Сверла центровочные [Текст]. – Введ. 1976–01–01. – М.: Изд-во стандартов, 1976.
– IV, 28 с.: ил. ; 32 см.

8. ГОСТ 2424-83.
Круги шлифовальные [Текст]. – Введ. 1984–01–01. – М.: Изд-во стандартов, 1984.
– IV, 27 с.: ил. ; 27 см.

9. ГОСТ166-89.
Штангенциркули [Текст]. – Введ. 1990–01–01. – М.: Изд-во стандартов, 1990. – IV, 30 с.: ил. ; 29
см.

10. Припуски на
механическую обработку. / Г.А. Харламов, А.С. Тарапанов – М.: Машиностроение,
2006. – 400 с.

11. А.Г. Косилова
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2/ Под ред. Р.К. Мещерякова.
– 4-е изд., перераб. И доп. – М.: Машиностроение, 1985. – 653.

12.
Общемашиностроительные нормативы времени на обслуживание рабочего места и для
технического нормирования станочных работ. – НИИ 2-е изд., М.: Машиностроение
1974. – 532.

13. А. Д.
Корченкина. Режимы резания металлов [Текст] – М.: Изд. НИИ, 1995.

14. К. В. Афанасьев. Калибры
гладкие для размеров до 500 мм [Текст] 2000. – 324 с.

15. Уткин, Н. Ф.
Приспособления для механической обработки / Н. Ф. Уткин. – Л.: Лениздат, 1969.
– 456 с.

16. Егоров, М.Е. Технология
машиностроения. Учебник для машиностроительных вузов. — Москва: Высшая школа,
1976. — 534 с.

ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Заключение

После завершения разделов
1 и 2 курсовой работы необходимо сделать вывод, в котором указывается, какие
прогрессивные элементы были внесены в проектируемый вами технологический
процесс обработки заданной детали и какие при этом достигнуты показатели, предложения и рекомендации
по использованию.

Список
использованных источников

В этом пункте
студент должен указать литературу, которую он использовал во время выполнения курсовой
работы.

Для выполнения курсовой
работы может быть использована следующая литература:

1.
В.Ю.Новиков.
Технология машиностроения: в 2 ч. – Ч.1: учебник для студ. учреждений сред.
проф. образования /В.Ю. Новиков, А.И. Ильянков. – 4-е изд., стер. – М.: Издательский центр
«Академия», 2014. –453с

2.
В.Ю.Новиков.
Технология машиностроения: в 2 ч. – Ч.2: учебник для студ. учреждений сред.
проф. образования /В.Ю. Новиков, А.И. Ильянков. – 4-е изд., стер. – М.: Издательский центр
«Академия», 2014. –432с.

3.
В.Ю.Новиков. Технология
машиностроения практикум и курсовое проектирование: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования /В.Ю.
Новиков, А.И. Ильянков. – 4-е изд., стер.
– М.: Издательский центр «Академия», 2014. –432с

4.
Добрыднев И.С. Курсовое проектирование по
предмету “Технология машиностроения” — М.: Машиностроение,1985.

5.
Справочник технолога-машиностроителя. /Под
ред. А.Г. Косиловой. т.2. — Г.: Машиностроение, 1985.

6.
Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К.
Мещерякова, Справочник технолога-машиностроителя, М., Машиностроение, 1986г.,
т.1, стр.175…196, методическое пособие «Аналитический метод расчета
припусков.

7.
Косилова А.Г., Мещеряков Р.К. и др.
Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении. Справочник
технолога. — Г.: 1976.

8.
Справочник по производственному контроля в
машиностроении./ Под ред. А.К.Кутая. — Лениград. : Машиностроение, 1974.

9.
Нефедов Н.А. Дипломное проектирование в
машиностроительных техникумах. -Г.: Высшая школа,1986.

10. Балабанов
А.Н. Краткий справочник технолога-машиностроителя. — Г.: Издательство
стандартов,1992.

11. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического
нормирования работ на металлорежущих станках. ч1.-Г.: ЦБНТ,1978.

12. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического
нормирования работ на металлорежущих станках. ч2.-Г.: ЦБНТ,1978.

13. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического
нормирования работ на металлорежущих станках. ч3.-Г.: ЦБНТ,1978.

14. Мовчин В.Н., Мовчин С.В. Сборник задач по техническому
нормированию в механических цехах. — Г.: Машиностроение,1983.

15. Справочник
технолога-машиностроителя. т.2, под ред. А.Н.Малова. Г.,1972

16. Кузнецов
Ю.И. Оснастка для станков с ЧПУ. Справочник. -Г.:Машиностроение,1983.

17.
Общемашиностроительные нормативы режимов
резания на станках с ЧПУ.- Днепропетровск. 1974.

5 Рекомендации
по выполнению и оформлению графической части

Форматы, масштабы
изображений и общие требования графического материала должны отвечать ЕСКД и
ЕСТД. Рабочий чертеж должен быть представлен минимальным числом проекций,
размеров и сечений, которые объясняют его конструкцию. Размеры должны быть
указаны с соответствующими допусками. На чертеже должны быть показаны
обозначения шероховатости поверхностей (даже на сборочных чертежах указываются
шероховатости рабочих поверхностей инструмента), мест сваривания и пайки, все
характеристики точности, а также приведены технические требования к готовому
инструменту с указанием материала, необходимой твердости, термообработки. Форма
изложения должна отвечать требованиям действующих стандартов.

Графический
материал типовой курсовой работы содержит:

1 Чертеж детали,
для которой разрабатывается технологический процесс. Он должен содержать
технические требования на материал, допуски, твердость, шероховатость
поверхности, маркировку и т. п. Конструкция детали должна быть отработана на
технологичность. Чертеж детали (формат А3 , возможно А2).

2 Чертеж исходной
заготовки с указанием материала, размеров и допусков на них, с принятыми
литейными или штамповочными уклонами и прочими техническими требованиями.
Допускается совмещение (наложение) чертежа детали с чертежом заготовки. Чертеж
заготовки (формат А3).

Чертежи и их
форматы согласовываются с руководителем курсовой работы при компоновке
графической части работы.

Приложение А

Форма
титульного листа КР

Департамент
образования, науки и молодежной политики

Воронежской
области

Государственное
бюджетное профессиональное образовательное учреждение Воронежской области

«Хреновской
лесной колледж имени Г.Ф. Морозова»

КУРСОВАЯ РАБОТА

МДК 01.01. Технологические процессы изготовления
деталей машин

По специальности 15.02.08. Технология машиностроения

Тема работы: Разработка технологического процесса изготовления детали

Разработал(а) _____________________________________________________

Подпись, дата Инициалы,
фамилия

Специальность __15.02.08 « Технология машиностроения»________________

Руководитель _____________________________________________________

Подпись, дата Инициалы,
фамилия

с. Слобода

20___г.

Приложение Б

Форма
задания на КР

ЗАДАНИЕ
НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Студенту
(ке) ГБПОУ ВО «ХЛК им. Г.Ф. Морозова»

_____________________________________________________________

(фамилия, имя, отчество)

МДК 01.01. Технологические процессы изготовления
деталей машин

Тема: Разработка
технологического процесса изготовления детали

Содержание
задания

1. Исходные данные:

— вариант
задания____________________________________________

— годовая программа выпуска
_________________________________

— режим работы участка (количество
смен)_______________________

2.
Содержание курсовой работы:

Введение

Аналитический раздел

Технологический раздел

Заключение

3. Графическая часть:

1) Рабочий чертеж заданной детали

2) Рабочий чертеж заготовки

Дата выдачи задания
«____»____________20 г.

Срок сдачи
курсовой работы «____»____________20 г.

Студент _____________
_____________________

(Подпись) (Инициалы, фамилия)

Руководитель _____________
____________________

(Подпись)
(Инициалы, фамилия)

Источник