Оформление технологической документации
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Донской государственный технический университет
Кафедра "Технология машиностроения"
Методические указания
к курсовому проектированию
по технологии машиностроения
Для студентов всех форм обучения
г. Ростов-на-Дону
2008
Составители:
проф., д.т.н. М.А. Тамаркин
доц., к.т.н. В.И. Безжон
доц., к.т.н. Т.Н. Рысева
доц., к.т.н. Г.А. Прокопец
к.т.н. И.В. Давыдова
Методические указания к курсовому проектированию по технологии машиностроения/ ДГТУ, Ростов-на-Дону, 2008, 13 с.
Печатается по решению методической комиссии факультета "Технология машиностроения"
Научный редактор
д.т.н., проф. М.А. Тамаркин
© Донской государственный технический университет. 2008 г.
1. Цели и задачи курсового проектирования
1.1 Закрепление знаний, полученных при изучении курса "Технология машиностроения"
1.2 Развитие навыков самостоятельной работы при разработке рациональных технологических процессов механической обработки деталей, с применением наиболее совершенных методов обработки, высокопроизводительного оборудования, приспособлений и режущего инструмента.
|
|
|
Курсовой проект позволяет установить степень усвоения студентом полученных теоретических знаний и способность применять их при решении конкретных задач.
2. Тематика курсовых проектов
Вариант 1.
Разработка технологического процесса обработки детали...........
Вариант 2.
Технологический процесс обработки детали.......... для гибкого автоматизированного производства
Тема с научно-исследовательским уклоном формулируется консультантом индивидуально.
Каждому студенту выдаётся индивидуальное задание на специальном бланке.
3. Объём и содержание курсового проекта.
Курсовой проект состоит из текста и графической части.
Ориентировочный объём проекта
Текст - 30-40 рукописных страниц
Графическая часть - 2-3 листа
Рекомендуемое содержание проекта
Задание
3.1. Установление типа производства
3.2. Анализ исходных данных
3.2.1 Служебное назначение детали
3.2.2 Анализ соответствия технических условий и размерного описания служебному назначению детали
3.2.3 Анализ технологичности конструкции детали
|
|
|
3.3. Анализ базового или поиск типового технологического процесса обработки детали
3.4. Выбор исходной заготовки и методов её изготовления
3.4.1 Определение вида и метода получения заготовки
3.4.2 Технико-экономическое обоснование выбора заготовки
3.5. Разработка технологического маршрута обработки
3.5.1 Разработка вариантов маршрута обработки отдельных поверхностей
3.5.2 Выбор вариантов схем базирования заготовки
3.5.3 Синтез маршрута обработки заготовки (вариантов маршрута)
3.6 Разработка технологических операций (одна-две операции по согласованию с консультантом)
3.6.1 Выбор типов и определение технологических характеристик оборудования, приспособлений, режущего и мерительного инструмента
3.6.2 Формирование структуры операций
3.6.3 Определение размеров обрабатываемых поверхностей, расчёт общих припусков, размеров заготовки
3.6.4 Расчёт и назначение режимов резания
3.6.5 Оформление эскизов наладок
3.6.6 Размерный анализ проектируемых операций
3.6.7 Разработка ТЗ на проектирование специальных средств технологического оснащения
3.7 Нормирование операций
3.7.1 Определение норм времени
3.7.2 Определение квалификации работы
3.7.3 Сравнение вариантов технологического процесса (при их наличии)
|
|
|
3.8 Организация рабочих мест
3.9 Оформление технологической документации
Библиографический список
Оглавление
Содержание графической части
1. Чертежи детали и заготовки 0.5 - 1 лист
2. Варианты базирования,
варианты технологических процессов,
размерный анализ операций 0.5 - 1 лист
3. Эскизы наладок на операции 1 - 2 листа
4. Требования к оформлению текста и графической части проекта
Текст должен быть написан чётко на одной стороне листа (формат А4). Все расчёты должны сопровождаться ссылками на источники, из которых взяты формулы, коэффициенты и другие данные с указанием страниц. Страницы должны быть пронумерованы, сшиты и снабжены обложкой.
5. Методические указания по выполнению разделов курсового проекта
Служебное назначение детали.
Под служебным назначением понимают максимально уточненную и чётко сформулированную задачу, для решения которой в СЕ предназначена деталь. Формулировка должна также содержать все дополнительные условия и требования, которые эту задачу уточняют и конкретизируют.
|
|
|
Предварительное установление типа производства
Тип производства (массовое, серийное, единичное) выбирается с учётом объёма выпуска изделий, трудоёмкости их изготовления, массы и ряда других особенностей.
Объём выпуска деталей (производственная программа) определяется исходя из объёма выпуска СЕ, в которую входит деталь, с учётом установленного процента запасных частей [1].
Анализ соответствия технических условий и размерного описания служебному назначению детали
Анализ конструкции детали с точки зрения её размерного описания является одним из основных разделов подготовки к разработке технологического процесса изготовления. Методика выполнения этого раздела изложена в методических указаниях [2,3].
Анализ технологичности конструкции детали
Возможность применения прогрессивных технологических методов изготовления определяется конструкцией деталей машин. При конструктивном оформлении деталей нужно учитывать ряд технологических требований. Эти требования диктуются как технологией производства заготовок, так и технологией их последующей обработки.
При выполнении анализа технологичности детали необходимо оценить степень соответствия конструкции технологическим требованиям (качественная оценка). При этом необходимо оценить правильность выбора материала, описать элементы конструкции наиболее удачные и неудачные с точки зрения обработки и дать предложения по улучшению технологичности конструкции детали. Сравниваемые варианты подвергаются количественной оценке на основании которой принимается окончательное решение о целесообразности внесения изменений в конструкторскую документацию [4,5].
Анализ базового или поиск типового технологического процесса обработки детали
Если студент изучил во время практики техпроцесс изготовления детали, он должен произвести его подробный анализ. При этом необходимо рассмотреть следующие вопросы: соответствие типу производства и современным требованиям метода получения заготовки, методов обработки, оборудования, технологической оснастки и инструмента; возможность использования новых высокоэффективных методов обработки и средств технологического оснащения; степень механизации и автоматизации технологических операций, целесообразность их концентрации либо дифференциации; возможность применения обрабатывающих центров, промышленных роботов и т.п.; правильность выбора схем базирования и методов контроля.
При отсутствии базового ТП следует попытаться подобрать соответствующий данному классу детали типовой технологический ТП, описанный в учебной и справочной литературе и проанализировать возможность его применения при обработке данной детали [6,7].
В ряде случаев целесообразно произвести сравнительный анализ базового и типового технологических процессов изготовления детали.
В результате анализа студент должен разработать предложения по совершенствованию базового технологического процесса либо по использованию типового техпроцесса при обработке данной детали в конкретных производственных условиях.
Определение вида и способа получения заготовки
На основе анализа чертежей детали и СЕ, в которую она входит, следует выбрать наиболее целесообразный вид и способ получения заготовки. При выборе вида заготовки необходимо ориентироваться, во-первых, на материал детали и требования к ней с точки зрения обеспечения служебного назначения изделия. Во-вторых, следует учитывать эксплуатационную нагруженность детали в СЕ. Литые заготовки предназначены чаще всего для деталей, испытывающих статические, вибрационные, небольшие ударные нагрузки и т.п. Особо ответственные детали, к которым предъявляются высокие требования по размеру зерна, направлению волокон, уровню механических свойств, испытывающие при эксплуатации переменные нагрузки, необходимо изготавливать пластическим деформированием, в том числе ковкой и объёмной горячей штамповкой.
При выборе способа получения заготовки учитываются следующие факторы: 1) технологические свойства материала детали; 2) тип производства; 3) размеры, масса и конструктивные особенности детали; 4) достигаемые параметры качества заготовок (шероховатость поверхности, точность размеров) [8].
Технико-экономическое обоснование выбора заготовки
Вопрос о целесообразности использования той или иной заготовки может быть решен лишь после расчёта технологической себестоимости по сравниваемым нескольким возможным вариантам получения заготовок. Предпочтение следует отдавать той заготовке, которая обеспечивает меньшую технологическую себестоимость детали. Если они равны, то предпочтение отдаётся варианту заготовки с более высоким коэффициентом весовой точности [9].
Разработка вариантов маршрута обработки отдельных поверхностей
Изменение состояния поверхности от исходного до конечного, как правило, осуществляется за несколько переходов,. по мере выполнения которых постепенно повышается качество поверхности (точность размера и формы, точность положения, качество поверхностного слоя и т.д.).
Синтез маршрута обработки поверхности можно осуществить одним из двух методов:
1. Метод последовательных уточнений;
2. Метод типовых маршрутов.
При выборе маршрутов обработки типовых поверхностей детали следует не только стремиться к минимизации затрат времени на каждый маршрут, но и обеспечить возможность выполнения всех переходов, необходимых для обработки заготовки с использованием минимального ассортимента оборудования, приспособлений и инструмента.
Заданные точность и качество типовых поверхностей, размеры, масса и форма детали дают возможность определить необходимые методы окончательной обработки этих поверхностей ([10] т.1 с.9), что предопределяет выбор средств технологического оснащения (СТО). Каждому методу окончательной обработки предшествуют промежуточные методы и соответствующие СТО [10]. При проектировании ТП пользуются составленными на основании опытных данных таблицами средних величин экономической точности различных методов обработки и таблицами этапов обработки [10].
Выбор вариантов схем базирования заготовки
Каждому из выбранных на предыдущем этапе переходу (или группе переходов) должна соответствовать определённая схема базирования, которая должна в первую очередь обеспечить требуемую точность относительных поворотов (параллельность, перпендикулярность и т.п.), а только потом - заданную точность линейных размеров.
Для создания возможности повышения уровня концентрации обработки в операции и снижения разнообразия СТО лучше применять в качестве базы для обработки всех поверхностей единую технологическую базу (ЕТБ).
Если у детали кроме обработанных имеются еще и исходные необработанные поверхности, то комплект баз для первой операции (чёрных) должен состоять из исходных поверхностей, причём их можно использовать только один раз.
Синтез маршрута обработки заготовки
Первый этап синтеза маршрута обработки заготовки - распределение отобранных переходов обработки типовых поверхностей заготовки по этапам типовой схемы изготовления деталей соответствующего класса [11]. Главный признак этапа типовой схемы - уровень точности, достигаемой по его завершению на всех основных элементах детали. Сначала следует достигнуть одного уровня точности заготовки для основных поверхностей, затем начать их повторную обработку, стремясь к следующему уровню точности и так до тех пор, пока не будут обеспечены точностные требования, заданные чертежом детали.
При необходимости между этапами включаются внестаночные операции - химико-термическая обработка и нанесение покрытий. Типовая схема обработки должна учитывать тип производства [11].
При выборе порядка выполнения переходов внутри этапа нужно руководствоваться следующими рекомендациями:
1) вначале обрабатываются поверхности комплекта ТБ (в порядке уменьшения числа налагаемых связей);
2) переходы обработки поверхностей, составляющих основной контур детали, выполняются раньше, чем переходы обработки уступов, пазов и т.д.;
3) на окончательном этапе поверхности обрабатываются в порядке, обратном из точности, т.е. чем точнее должна быть данная поверхность, тем позже она обрабатывается;
4) порядок обработки поверхностей должен обеспечить наименьшее количество переустановок и минимум затрат времени на вспомогательные перемещения инструмента (или заготовки);
5) порядок обработки поверхностей должен учитывать специальные требования к точности относительного расположения, если они указаны на чертеже или оговорены техническими требованиями (технологические комплексы).
Выбор типов и определение технических характеристик оборудования, приспособлений, режущего и мерительного инструмента
В зависимости от объёма выпуска изделия выбирают станки с соответствующей степенью специализации при условии обеспечения максимальной производительности и минимальной себестоимости обработки заготовок, соответствующую типу производства концентрацию или дифференциацию. При выборе станка необходимо учитывать характер производства, методы достижения заданной точности при обработке, сменную производительность, соответствие станка размерам детали, мощность станка, его габаритные размеры и стоимость, возможность оснащения высокопроизводительными приспособлениями и средствами механизации и автоматизации и т.д.
Выбор станочного приспособления должен быть основан на анализе затрат на реализацию технологического процесса в установленный промежуток времени при заданном числе заготовок. В зависимости от типа производства предусматривается шесть систем технологической оснастки:
| Система технологической оснастки | Область применения |
| Неразборная специальная оснастка (НСО) | Крупносерийное и массовое производство |
| Универсально-наладочная оснастка (УНО) | Мелкосерийное, серийное производство |
| Универсально-сборная оснастка (УСО) | Мелкосерийное, серийное, универсальное производство |
| Сборно-разборная оснастка (СРО) | Мелкосерийное, серийное производство |
| Универсально – безналадочная оснастка (УБО) | Индивидуальное, мелкосерийное, серийное производство |
| Специализированная наладочная оснастка (СНО) | Серийное производство |
При выборе режущего инструмента необходимо стремиться принимать стандартный инструмент, при невозможности - используется специальный, комбинированный или фасонный инструмент, по возможности объединяя при этом обработку нескольких поверхностей.
Формирование структуры операций
Окончательный вариант последовательности обработки, временной структуры, используемого оборудования и оснастки выбирается на стадии формирования операций.
Первым шагом решения данной задачи будет распределение переходов каждого этапа по станкам, для чего переходы сопоставляются с технологическими возможностями станков, а габариты детали - с габаритами их рабочего пространства. Анализ вариантов позволяет отобрать минимальную номенклатуру технологического оборудования, необходимого для выполнения всех переходов рассматриваемого этапа.
Следующим шагом синтеза операций будет анализ возможности совмещения переходов, отобранных для данного типа станка.
Этот анализ ограничивается как технологическими возможностями станка (количество инструментов в револьверной головке, совмещение обработки нескольких поверхностей), так и конструкцией детали (наличие комплекта ЕТБ, жёсткость детали).
Таким образом, после рассмотрения всех вариантов маршрута обработки заготовки возможно получение нескольких вариантов ТП. Окончательный выбор можно осуществить на основе результатов технико-экономических расчётов.
Определение размеров обрабатываемых поверхностей, расчёт общих
припусков и размеров заготовки.
Припуски на обработку поверхностей детали могут быть назначены по справочным таблицам, ГОСТам или на основе расчётно-аналитического метода. В курсовом проекте расчётно-аналитическим методом производится определение припусков для 2-3 различных по форме поверхностей (по согласованию с преподавателем) [12], на остальные поверхности припуски выбираются по соответствующим ГОСТам, нормам, справочной литературе.
После формирования операций необходимо определить возможность достижения точности размеров обрабатываемой детали. Для этого построить технологическую размерную цепь (РЦ), определить технологические размеры и допуски и возможность достижения точности от выбранной технологической базы или необходимость смены баз (новая схема базирования) [15].В случае необходимости смены баз произвести корректировку технологического процесса.
Расчёт и назначение режимов резания
Расчёт режимов резания для двух-трёх наиболее сложных, различных по характеру операций технологического процесса механической обработки деталей производится на основании общемашиностроительных нормативов режимов резания [ 10,13,14].
Режимы резания на остальные операции выбираются по нормативам.
Расчётные значения частоты вращения, подачи корректируются в соответствии с паспортными данными станка. Необходимо выбирать ближайшие меньшие значения.
Одной из основных особенностей расчёта режимов резания при многоинструментальных наладках является необходимость согласования работы отдельных позиций, шпинделей, суппортов и отдельных инструментов между собой с подчинением расчёта общему кинематическому параметру или времени обработки.
Оформление эскизов наладок
В графическую часть проекта выносятся наиболее интересные наладки (по согласованию с руководителем проекта). Масштаб выполнения наладок произвольный, но все элементы наладки - деталь, инструмент, установочные и зажимные элементы приспособления - выполняются в одном и том же масштабе.
В чертежах наладки даётся схема установки, закрепления и обработки детали. Деталь на чертеже изображается в том виде, в каком она получается после обработки на данной операции.
В чертеже даётся наладка с указанием конструкции режущего инструмента и настроечных размеров, величины рабочего хода, цикла работы станка или головок, направления вращения обрабатываемой детали или инструментов, направления движения подачи.
Инструменты изображаются в положении, определяющем конец обработки (за исключением обработки на станках с ЧПУ).
Для большей наглядности, обрабатываемые поверхности на данной операции показываются красным цветом.
На чертеже наладки указываются только те размеры, допуски и шероховатость обработанных поверхностей, которые получаются на данной операции.
При многопозиционных операциях чертежи наладок разрабатываются на каждую позицию операции в отдельности, при этом конструктивная разработка элементов приспособления даётся только в загрузочной позиции.[16].
Наладки на многоинструментальные операции оформляются как единый чертёж без разделительных линий между наладками по позициям и с общей таблицей режимов резания для всех инструментов.
На наладках в таблице [16] даются режимы обработки на все переходы, установы и позиции данной операции, а также указывается номер операции, её наименование, номера позиций, переходов, тип и модель станка.
Разработка технического задания на проектирование специальных средств технологического оснащения
Техническое задание (ТЗ) является исходным документом для разработки средств технологического оснащения (СТО) и технической документации на них. Техническое задание включает следующие разделы: наименование и область применения СТО; основание для разработки; цель и назначение разработки; источники разработки, технические требования; экономические показатели; стадии и этапы разработки; порядок контроля и приёмки.[17].
Нормирование операций
Все операции технологического процесса должны быть пронормированы по соответствующим нормативам. Расчёт основного, определение вспомогательного, штучного или штучно-калькуляционного времени подробно проводится для тех операций, для которых рассчитывались режимы резания. Для остальных операций проводится укрупненное нормирование [14,18].
При установлении нормы времени на выполнение данной операции на выбранном станке определяется также разряд квалификации работы по тарифно-квалификационному справочнику соответствующей области промышленности. От правильного выбора квалификационного разряда зависит эффективность использования фонда заработной платы.
Сравнение вариантов технологического процесса обработки детали.
В данном разделе необходимо представить базовый (заводской) технологический процесс механической обработки детали и разработанный студентом, или два технологических процесса, предлагаемых студентом для обработки данной детали.
Возникает задача выбора наиболее эффективного из предложенных технологических процессов. При выборе оптимального варианта технологического процесса обработки детали необходимо воспользоваться нормой времени, т.е. определить время на обработку детали по предлагаемым технологическим процессам и сравнить их.
Организация рабочих мест
Условия, в которых человеку приходится трудиться, сильно влияют на утомляемость, а следовательно и на производительность труда. Следует указать, как подаются и убираются с рабочего места детали и заготовки, нужны ли рабочему грузоподъёмные механизмы, специальная тара, стеллажи и т.п.
Оформление технологической документации
Технологический процесс оформляется в соответствии с методическими указаниями [19].
Литература
1. Баталов В.И., Анкудимов Ю.П., Халын Ю.Г. Методические указания к дипломному проектированию по разделу "Расчет производственной программы и определение типа производства". Ростов н /Д, ДГТУ, 1994.
2. Мельников А.С. Анализ конструкции и размерное описание детали. Метод. указания: Ростов н/Д, РИСХМ, 1987.
3. Мельников А.С. Технология машиностроения: Основы достижения точности детали. Учебное пособие. Ростов н/Д, ДГТУ, 1995.
4. Технологичность конструкции изделия. Справочник/ Амиров Ю.Д. и др. М.: Машиностроение, 1990.
5. Безжон В.И. Методические указания и нормативы качественной оценки технологичности конструкции СЕ и деталей, обрабатываемых резанием. Ростов н/Д, ДГТУ, 1994.
6. Обработка металлов резанием. Справочник / Под ред. Панова.
7. Технология машиностроения./ Под ред. М.Е. Егорова. М.: Высш. шк., 1976.
8. Афонькин М.Г., Магницкая М.В. Производство заготовок в машиностроении. Л.: Машиностроение, 1987.
9. Экономическое обоснование выбора заготовок при проектировании технологических процессов механической обработки. Метод. рук. Ростов н/Д: РИСХМ, 1983.
10. Справочник технолога-машиностроителя./ Под. ред. Косиловой А.Г., Мещерякова Р.К. Т 1, Т. 2 - 4-е изд. - М.: Машиностроение, 1986.
11. Цветков В.Д. Системно-структурное моделирование и автоматизация проектирования технологических процессов. – Минск: Наука и техника, 1979.
12. Курсовое проектирование по технологии машиностроения /под ред. А.Ф. Горбацевича. Минск: "Высшая школа", 1975.
13. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Ч. 1 и 2. М., Машиностроение, 1967.
14. Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ. Серийное производство. М., Машиностроение, 1964.
15. Мельников А.С., Терликова Т.Ф. Назначение и расчёт технологических размеров и допусков. / РИСХМ, Ростов н /Д, 1988.
16. Стандарт предприятия. Требования к оформлению всех видов технических документов, разрабатываемых в курсовых и дипломных проектах по специальности 0501 "Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструмент" для студентов дневного, вечернего и заочного отделения. СТП РИСХМ 019-87.
17. Методические указания по разработке технического задания на проектирование технологических процессов и средств технологического оснащения.
18. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на токарных, фрезерных, сверлильных и других станках. Серийное и массовое производство. М., Машгиз, 1959.
19. Методические указания по заполнению технологических документов. Механическая обработка. Ростов н /Д: ДГТУ, 1993.
Редактор А.А. Литвинова
ЛР №020639 от 16.01.08 В набор В печать
Объём усл.п.л., уч.-изд.л. Офсет. Формат 60х84/16.
Бумага тип №3. Заказ Тираж Цена
Издательский центр ДГТУ.
Адрес университета и полиграфического предприятия
344010 г. Ростов н/Дону, пл. Гагарина, 1.
Дата добавления: 2019-02-13; просмотров: 94; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!