Технология машиностроения, производство и ремонт подъемно-транспортных, строительных и дорожных машин: Рабочая программа, задание на курсовую работу, методические указания к выполнению курсовой работы

Министерство образования Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра технологии автоматизированного машиностроения

ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ, ПРОИЗВОДСТВО И РЕМОНТ ПОДЪЁМНО-ТРАНСПОРТНЫХ, СТРОИТЕЛЬНЫХ И ДОРОЖНЫХ МАШИН

Рабочая программа Задание на курсовую работу Методические указания к выполнению курсовой работы Факультет машиностроительный Направление и специальность подготовки дипломированного специалиста: 653200 – транспортные машины и транспортно-технологические комплексы 170900 – подъёмно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование Специализация 170903 – комплексная механизация и автоматизация погрузо-разгрузочных и транспортно-складских работ Направление подготовки бакалавра 551800 – технологические машины и оборудование

Санкт-Петербург 2004

Утверждено редакционно-издательским советом университета УДК 621.07.01 Технология

машиностроения,

подъёмно-транспортных, Рабочая программа,

производство

строительных

и

и

ремонт

дорожных

машин:

задание на курсовую работу, методические

указания к выполнению курсовой работы. - СПб.: СЗТУ, 2004.- 29с. Рабочая программа разработана в соответствии с государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированного специалиста 653200 – «Транспортные машины и транспортно-технологические комплексы» (специальность 170900 – «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование») и направлению подготовки бакалавра 551800 – «Технологические машины и оборудование». Рабочая программа содержит следующие разделы дисциплины: теоретические

основы

технологии

машиностроения,

анализ

технологичности конструкций и технологическое обеспечение качества изделий, базирование и установка заготовок при обработке на станках, основные

принципы

и

правила

проектирования

технологических

процессов механической обработки и сборки изделий, ремонт подъёмнотранспортных машин. Рабочая

программа

рассмотрена

на

заседании

кафедры

технологии автоматизированного машиностроения 24 апреля 2003 г., одобрена методической комиссией машиностроительного факультета 28 апреля 2003г. Рецензенты:

кафедра

технологии

автоматизированного

машиностроения СЗТУ (зав. кафедрой В.В.Максаров, д-р техн. наук, проф.); Ю.М.Зубарев, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой технологии машиностроения, первый проректор С-ПбМИ. Составитель Л.В.Одинцова, канд. техн. наук, доц. © Северо-Западный государственный заочный технический университет, 2004

ПРЕДИСЛОВИЕ Дисциплина

«Технология

машиностроения,

производство

и

ремонт подъёмно-транспортных, строительных и дорожных машин» является составной частью науки технологии машиностроения. В технологии машиностроения исследуются и устанавливаются наиболее эффективные и экономичные способы обработки заготовок и сборки изделий в различных условиях любого отраслевого производства. Общий подход к разработке технологии изготовления деталей и машин позволяет

при

изучении

дисциплины

определять

содержание

технологии в зависимости от служебного назначения изделий и требований к их точности и серийности выпуска независимо от отраслевой принадлежности. Целью изучения курса является приобретение теоретических знаний по решению проблемы технологического управления точностью и надёжностью процессов изготовления изделий и применения общих методологических

положений

и

правил,

обеспечивающих

согласованность решений при разработке технологических процессов с принципами единой системы технической подготовки производства. Изучение дисциплины основано на самостоятельном освоении студентом-заочником теоретических знаний и практических навыков, закрепляемых выполнением лабораторных и практических работ, курсовой работы, а также ознакомлением с изучаемым материалом на производстве. Дисциплина «Технология машиностроения, производство и ремонт подъёмно-транспортных, строительных и дорожных машин», базируется

на

«Сопротивление

знаниях

курсов:

материалов»,

«Теоретическая

«Материаловедение»,

механика», «Метрология,

стандартизация и сертификация», «Экономика предприятия».

При

изучении

дисциплины

студент

должен

овладеть

современными методами проектирования технологических процессов изготовления машин; освоить методику экономического обоснования выбора метода обработки; уметь использовать стандарты и отраслевые нормали

в

процессе

проектирования

технологических

процессов;

приобрести навыки отработки конструкций на технологичность; освоить методы расчетов режимов обработки заготовок на металлорежущих станках с помощью персональных компьютеров. Полученные используют

при

при

изучении

выполнении

дисциплины

контрольных

знания,

и курсовых

студенты работ

по

дисциплинам «Машины непрерывного транспорта», «Эксплуатация подъемно-транспортных, строительных и дорожных машин» и при выполнении дипломного проекта. 1. Содержание дисциплины 1.1. Содержание дисциплины по ГОС Основные

понятия

о

производственном

и

технологическом

процессах; структура технологического процесса; типы производств; технологичность

конструкции

машин;

выбор

заготовок;

основы

базирования деталей; металлорежущие и специализированные станки для обработки деталей; металлорежущие инструменты; станочные приспособления; методы и средства измерений; точность и качество изготовления

деталей;

шероховатость

поверхности;

основы

технического нормирования станочных и сборочных операций; основные принципы разработки технологических процессов изготовления деталей; технологическая

документация,

стандарты

ЕСТД;

технология

механической обработки деталей; методы упрочняющей технологии; термическая и химико-термическая обработка деталей; технология изготовления металлических конструкций, оборудование, основные нормы и требования, средства и методы контроля качества; особые

требования к металлоконструкциям, эксплуатируемым при низких температурах;

технология

сборки,

технологическая

документация

процесса сборки; технология окраски и отделки машин; технология консервации, упаковки и отгрузки; технические условия на перевозку габаритных, негабаритных, длинномерных и тяжеловесных грузов. Объем дисциплины и виды учебной работы Виды занятий Всего часов Общая трудоемкость 136 Аудиторные занятия 32 Лекции 12 Практические занятия 4 Лабораторные работы 16 Самостоятельная работа 104 Курсовая работа 36 Вид итогового контроля - ЭКЗАМЕН

8 семестр 136 32 12 4 16 104 36

1.2. Рабочая программа (объём курса 136 часов) Введение (2 часа) [3], с.5…10 Задачи курса. Содержание дисциплины и связи её с другими дисциплинами. Этапы развития технологии машиностроения как науки. 1.2.1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ ( 36 часов) 1.2.1.1. Основные понятия и положения (2 часа) [3], с.11…25 Объекты производства машиностроительной промышленности. Производственный

и

технологический

процессы.

Структура

технологического процесса. Типы производства и их технологические характеристики. Организационные формы работы предприятий.

1.2.1.2. Технологичность конструкции изделия (4 часа) [3], с.307…312 Понятие о технологичности конструкций машин и деталей. Технологичность

конструкции

с

точки

зрения

выбора

заготовки,

механической обработки, сборки и эксплуатации изделий. Методика оценки технологичности: количественные и качественные показатели. Отработка

конструкций

изделий

и

деталей

на

технологичность.

Унификация и нормализация сборочных единиц и деталей. Влияние технологичности конструкции на производительность и себестоимость изготовления. 1.2.1.3. Базирование и базы в машиностроении (8 часов) [3], с.143…165 Общие понятия, термины и определения. Классификация баз. Способы установки заготовок в приспособление. Опорные элементы и их обозначение. Выбор баз. Принцип совмещения (единства) баз и принцип постоянства баз. Погрешности базирования и их определение. Разработка и обоснование схем базирования при различных методах обработки заготовок. 1.2.1.4. Точность изготовления деталей (8 часов) [3], с.12…67 Определение понятия “точность” в технологии машиностроения. Основные факторы, влияющие на точность изготовления деталей. Виды погрешностей обработки на металлорежущих станках, причины их возникновения и пути их устранения. Систематические и случайные погрешности обработки. Точность при различных способах обработки. Определение

погрешностей

обработки

методом

математической

статистики. Точность размеров, формы и взаимного расположения

поверхностей деталей машин. Методы обеспечения точности обработки: индивидуальная

(методом

пробных

ходов

и

промеров

каждой

обрабатываемой заготовки) и групповая (методом автоматического получения размеров для некоторой совокупности заготовок). Основные сведения о технологических размерных цепях. Пути повышения точности механической обработки. 1.2.1.5. Качество поверхностей деталей машин после механической обработки (4 часа) [3], с.212…236 Понятие о качестве поверхности как характеристики состояния поверхностного

слоя

заготовки

(детали).

Влияние

механической

обработки на состояние поверхностного слоя заготовки. Геометрические характеристики поверхности:

качества параметры

поверхности и

деталей.

определения.

Шероховатость

Способы

оценки

шероховатости поверхностей. Влияние шероховатости и состояния поверхностного слоя на эксплуатационные свойства деталей машин. Методы повышения эксплуатационных свойств деталей. 1.2.1.6. Виды заготовок для деталей машин. Припуски на механическую обработку (4 часа) [3], с.253…264 Виды заготовок и их выбор. Припуски на механическую обработку. Факторы, влияющие на величину припуска. Определение величины припуска. Порядок расчёта размеров заготовки.

1.2.1.7. Основы расчёта режимов резания и технического нормирования (4 часа) [2], с.197…205 Элементы режимов резания. Влияние характера обработки, типа и размеров инструмента, состояния заготовки на режимы резания. Методы определения элементов режимов резания. Влияние режимов резания на производительность обработки и качество поверхностей заготовки. Понятие о технической норме. Задачи и методы нормирования труда. Классификация затрат рабочего времени. Структура нормы времени на обработку, сборку изделий. Порядок определения нормы времени. Нормирование многоинструментальной обработки. Методы расчёта экономичности вариантов технологических процессов. 1.2.2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН (20 часов) 1.2.2.1. Технологические методы формообразования поверхностей деталей лезвийным инструментом (8 часов) [5], с.224…272 Характеристика методов обработки одно- и многолезвийными инструментами: протяжками,

резцами,

фрезами.

свёрлами,

зенкерами,

Физико-механические

развёртками,

основы

обработки

металлов резанием. Тепловые явления, трение, износ и стойкость инструмента.

Режущий

инструмент,

его

геометрия

и

основные

элементы. Особенности геометрии многолезвийных инструментов. Обработка точением заготовок тел вращения на станках токарной группы.

Виды

развёртывание, фасонных

обработки

отверстий:

протягивание.

поверхностей.

Виды

сверление,

Обработка обработки

резьбовых, плоских

Обработка шпоночных канавок и шлицевых поверхностей.

зенкерование, зубчатых

и

поверхностей.

1.2.2.2. Технологические методы формообразования поверхностей деталей абразивным инструментом (4 часа) [5], с.387…443 Характеристика метода шлифования. Абразивные инструменты. Виды и способы шлифования. Шлифование плоских, наружных и внутренних цилиндрических и конических поверхностей. Центровое и бесцентровое наружное и внутреннее шлифование. Методы чистовой (отделочной) обработки заготовок: тонкое точение,

хонингование,

суперфиниширование,

притирка,

доводка,

полирование. 1.2.2.3. Оборудование для изготовления деталей ПТМ (4 часа) [5], с.5…63 Металлорежущие

станки.

Специализированные

станки

для

изготовления деталей ПТМ и роботы. Станки с числовым программным управлением (ЧПУ). Станочные приспособления для закрепления заготовок: установочные устройства и зажимные механизмы. Методы и средства

измерения.

Средства

автоматизации

и

механизации

измерений и контроля. 1.2.2.4. Современные методы обработки (формообразования) (4 часа) [3], с.367…389 Электрохимические

и электрофизические

методы обработки

металлов: электроискровая, электроимпульсная, анодно-механическая, ультразвуковая.

Плазменная

обработка:

резка,

напыление,

восстановление деталей. Лучевые методы обработки: лазерный луч, сварка, термообработка, резка, обработка отверстий.

Поверхностно-пластическое

деформирование

калиброванием,

алмазным выглаживанием, обкатыванием и раскатыванием. 1.2.3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН (12 часов) 1.2.3.1. Основные принципы проектирования технологических процессов изготовления деталей (8 часов) [3], с.319…338 Основные требования к технологическому процессу механической обработки. Общие положения разработки технологических процессов. Исходные данные для проектирования. Основные этапы разработки технологических

процессов.

Определение

методов

и

последовательности обработки. Выбор технологического оборудования, оснастки

и

средств

закрепления

контроля.

заготовки.

Назначение

Разработка

схем

базирования

технологических

и

операций:

назначение режимов резания, техническое нормирование, заполнение технологической документации. Особенности разработки и оформления документации групповых и типовых технологических процессов. 1.2.3.2. Технология производства деталей на станках с числовым программным управлением (4 часа) [3], с.399…426 Классификация станков с ЧПУ, их конструктивные особенности. Координатные

перемещения

инструментов

и

инструментальная

оснастка станков. Технологические возможности и точность станков с ЧПУ. Особенности обработки на станках с ЧПУ. Разработка и оформление технологической документации. Гибкие производственные системы (ГПС). Структура и технологические возможности ГПС и роботизированных комплексов. Особенности выполнения операций и эффективность обработки в гибких производственных системах.

1.2.4. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТИПОВЫХ ДЕТАЛЕЙ ПОДЪЁМНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН (24 часа) [2], с.21…110 Особенности Специфика

производства

подготовки

подъёмно-транспортных

технологических

баз

и

машин.

формирования

технологических процессов. Типовые и групповые операции обработки. Изготовление валов и осей. Конструктивные особенности и технические требования. Изготовление ступенчатых валов в серийном производстве.

Обработка

валов

грузовых

барабанов.

Обработка

колонны портального крана. Обработка зубчатых колёс, муфт и втулок. Конструктивные особенности и технические требования. Обработка заготовок до нарезания зубчатого венца, нарезание зубьев, их закалка и чистовая обработка. Обработка зубчатой обоймы на полуавтомате и зубчатой втулки на станке с ЧПУ. Изготовление Базирование

и

корпусов.

закрепление

Методы корпусов

получения при

заготовок.

обработке.

Типовая

последовательность операций технологического процесса. Обработка точных отверстий в корпусных деталях в единичном и серийном производстве. Изготовление разъёмных корпусов подшипников. Производство

основных

деталей

механизма

подъёма.

Конструктивные особенности и технические требования изготовления кованых и пластинчатых крюков. Механическая обработка блоков, траверс,

барабанов,

канатоведущих

шкивов.

Методы

получения

заготовок. Изготовление рычагов и колодок тормозов. Конструктивные особенности и технические требования. Методы получения заготовок. Механическая обработка на токарных, фрезерных и сверлильных станках; термическая обработка рабочих поверхностей зубьев.

1.2.5. ТЕХНОЛОГИЯ СБОРОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ (24 часа) 1.2.5.1. Технология сборки узлов и механизмов (12 часов) [2], с.121…149 Основные положения и понятия. Изделие и его элементы. Исходные данные для проектирования технологического процесса сборки. Основные этапы проектирования сборочных процессов: анализ исходной информации, расчёт такта выпуска или производственной партии, разработка технологических схем процесса сборки сборочных единиц и машины в целом, выбор технологического оснащения, нормирование

сборочных

работ,

разработка

и

оформление

технологической документации. Технологические методы обеспечения точности сборки. Понятие и методика использования размерных цепей. Основные виды сборки: полной,

неполной

и

групповой

взаимозаменяемости,

подгонки

и

регулировки. Стационарная и подвижная сборка. Механизация и автоматизация сборочных работ. 1.2.5.2. Технология выполнения основных операций сборки и сварки металлоконструкций (6 часов) [2], с.183…189 Виды

соединений.

Типовые

способы

сборки

и

зажимные

элементы. Физические основы получения сварного соединения. Виды сварки:

термическая

(дуговая,

плазменная,

газовая,

электронно-

лучевая) и термомеханическая( контактная, точечная, ультразвуковая, диффузионная). Технология сварки различных металлов и сплавов, сварочное оборудование. Контроль качества сварных соединений. Требования температурах. напряжений.

к

металлоконструкциям, Способы

уменьшения

работающим сварочных

при

низких

деформаций

и

1.2.5.3. Технология консервации, упаковки и отгрузки изделий (2 часа) [2], с.288…294 Окраска, сушка и покрытие смазывающими веществами изделий, Технология подготовки изделий к хранению и отгрузке. Технические условия на перевозку негабаритных длинномерных и тяжёлых изделий. 1.2.5.4. Технология ремонта деталей и узлов подъёмнотранспортных машин (4 часа) [2], с.278…276 Технологические методы ремонта деталей и узлов. Увеличение износостойкости

деталей

машин.

Унификация

и

стандартизация

элементов изделий. 1.3. Тематический план лекций для студентов очно-заочной формы обучения (20 часов) Темы лекций

Объем, ч

1. Основные понятия и определения. Системный подход к проектированию технологических процессов обработки и сборки изделий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

2. Теоретические основы технологии машиностроения . . . .

2

3.

2

Технологические

методы

обработки

поверхностей

деталей машин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.

Проектирование

технологических

процессов

4

изготовления деталей машин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Разработка технологических операций. Основы расчёта

2

режимов резания и норм времени . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Технология изготовления типовых деталей ПТМ . . . . . . .

4

7. Технология сборочных процессов . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

8. Технология ремонта деталей и узлов ПТМ . . . . . . . . . . . .

2

1.4. 1.3. Перечень тем практических занятий (4 часа) 1. Определение припусков на механическую обработку (2 часа). 2. Расчёт режимов резания и норм времени для технологических Операций (2 часа). 1.5. Перечень тем лабораторных работ(16 часов) 1. Определение жёсткости технологической системы и исследование её влияния на точность изготовления (4 часа). 2. Исследование точности обработки на настроенном оборудовании (4 часа). 3. Размерный анализ технологического процесса (с использованием ЭВМ) (4 часа) 4. Исследование влияния режимов резания на производительность обработки (расчёт режимов резания производится на ЭВМ) (4 часа).

2.Библиографический список Основной: 1.

Ковшов А.Н. Технология машиностроения.-М.: Машиностроение,

1987. 2.

Косилова А.Г.,Сухов М.Ф. Технология производства подъёмно-

транспортных машин.-М.:Машиностроение, 1982 . 3. Маталин А.А. Технология машиностроения.-Л.: Машиностроение,1985 Дополнительный: 4.

Горбацевич

А.Ф.,

Шкред

В.А.

Курсовое

проектирование

по

технологии машиностроения. - Минск: Высш. школа, 1983. 5.

Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т./ Под ред.

А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова.-М.: Машиностроение,1985. 6.

Общемашиностроительные нормативы режимов резания. В 2-х т.

/А.Д.Локтев, И.Ф.Гущин, В.А.Батуев и др. - М.: Машиностроение, 1991. 7.

Общемашиностроительные

нормативы

времени:

вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительнозаключительного для технического нормирования станочных работ. Серийное производство. – М.: Машиностроение, 1974. 8.

Проектирование операций для станков с автоматическим циклом

работы./ Богородицкий Н.Н., Клевцов В.А., Бородянский В.И. и др. – Л.: СЗПИ,1986. 9.

Технология машиностроения (специальная часть): Учебник для

машиностроительных специальностей вузов / А.А.Гусев Е.Р.Ковальчук, И.М.Колесов и др. – М.: Машиностроение, 1986.

3. Задание на курсовую работу МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ Курсовая работа является самостоятельной работой студента, завершающей изучение курса “Технология машиностроения, и ремонт ПТС И ДМ”. Цель курсовой работы – научить студента применять теоретические знания для решения практических инженерных задач изготовления деталей и

сборки изделий в условиях современного

производства. При выполнении курсовой работы приобретаются навыки в анализе технологичности конструкций, проектировании технологических процессов, обосновании и выборе наиболее рациональных вариантов технологий в различных производственных условиях. 3.1. Тема и объем курсовой работы Темой курсовой работы является разработка отдельных этапов или всего технологического процесса изготовления детали в условиях серийного производства, как наиболее характерного для заводов, выпускающих подъёмно-транспортные машины. Студент получает индивидуальное задание, содержащее чертёж детали и конкретные указания по выполнению работы. Задание выдаётся преподавателем, ведущим дисциплину. Чертежи,

получаемые

в

качестве

задания,

должны

быть

откорректированы в соответствии с требованиями государственных стандартов ЕСКД и вычерчены вновь. Все разработки ведутся в строгом соответствии с наименованием работы, типом и формой организации производства.

Курсовая работа содержит расчётно-пояснительную записку о проделанной работе и описание всей конструкторско-технологической документации, выполненной согласно с приведёнными ниже разделами. В объём графической части курсовой работы входят: чертёж детали, операционные эскизы, принципиальная схема приспособления для установки и закрепления заготовки. При принятии решения учитываются особенности

конструкции

производства,

ссылки

технико-экономические вариантов.

изделия,

на

условия

рекомендации

и

возможности

технической

литературы, возможных

показатели

при

сравнении

расчётов

лучше

сводить

Результаты

в

таблицы,

представлять в виде графиков, схем, что более наглядно иллюстрирует сущность вопросов и способствует предельно краткому их изложению. При

проведении

расчётов

необходимо

пользоваться

единицами

измерения физических величин по Международной системе единиц СИ. В

процессе

выполнения

курсовой

работы

рекомендуется

согласовать с преподавателем маршрут обработки заготовки, выбор оборудования

и

технической

оснастки

и

только

после

этого

окончательно оформлять работу. 3.2. Оформление и примерное содержание отдельных разделов расчетно-пояснительной записки Расчётно-пояснительная записка должна быть написана на одной стороне

листа

формата

А1.

Поправки

и

дополнения

после

рецензирования помещают на обратной стороне предыдущего листа. Изложение содержания записки должно быть чётким и ясным, язык – лаконичным и технически грамотным. Обязательно следует указывать литературные источники, из которых взяты формулы, коэффициенты, справочные данные и другие рекомендации. Сокращения слов в тексте и подписях под иллюстрациями не допускаются.

В расчётно-пояснительной записке

после титульного

листа

помещают задание и содержание, а в конце текста приводится список использованной

литературы.

Примерное

содержание

отдельных

разделов записки приведено ниже. ВВЕДЕНИЕ Во введении указывается назначение машины, в которую входит обрабатываемая деталь, задачи проектирования и пути их решения, ожидаемые результаты (например, экономия материала, повышение производительности,

охрана

окружающей

среды,

экономия

электроэнергии, инструмента и др.). Введение должно быть кратким, но в то же время конкретным, связанным с темой проекта, его заданием, вводить читателя в суть работы. 1. Анализ служебного назначения, конструкции и технических условий на изготовление детали В этом параграфе необходимо описать служебное назначение и конструктивные особенности самой детали, её основных рабочих поверхностей;

условия

функциональное размерные

назначение

связи

шероховатость

работы

между

обработки

в

узле

основных

поверхностями. в

или

машине.

поверхностей, Обосновать

зависимости

от

Выявить

установить точность

и

эксплутационных

требований; привести данные о материале детали по химическому составу, механическим свойствам до и после обработки (данные сводятся в таблицы). Необходимо также привести свои соображения относительно правильности выбора материала для данных условий работы,

возможность

его

замены

на

другие

материалы.

Для

рассматриваемой

детали

определить

технологичности

конструкции.

На

количественные основе

показатели

качественного

и

количественного анализов конструкции детали даётся заключение о её технологичности, с учётом которого предлагаются пути улучшения технологичности. С этой целью может быть проведено изменение конструкции

детали

или

отдельных

её

элементов.

Изменения

оформляются в виде эскизов

и представляются в пояснительной

записке

технологическим

с

соответствующим

дальнейшем

разработка

технологического

требованием.

процесса

ведётся

В для

изменённой конструкции детали. Для анализа и отработки конструкции на технологичность можно воспользоваться ГОСТ 14.201-83…15.207…83 и [1, с.34…42] 2. Тип и организационная форма производства Согласно программе выпуска изделий (деталей) и заданию с учётом перспективы развития предприятия следует установить тип производства, основным, определяющим признаком которого являются: объём, номенклатура и постоянство выпуска деталей, характер загрузки рабочих

мест

и

коэффициент

закрепления

операций,

форма

организации производства. Тип

производства

(единичное,

серийное

или

массовое)

и

соответствующие ему формы организации работы (непоточная или поточная)

определяют:

содержание,

структуру

и

построение

технологического процесса, структуру цеха (участка), вид применяемого оборудования,

методы

внутризаводского характеризуется

технической

планирования степенью

(см.

подготовки таблицу).

непрерывности

производства

и

Тип

производства

и

однородности

производственной деятельности во времени по выпуску конечной продукции.

Степень

непрерывности

работы

по

ГОСТ

31121-84

измеряется

коэффициентом

закрепления

операций

К,

который

определяется по формуле К=О / Р , где О – число операций, выполняемых на оборудовании в течение месяца; Р – количество единиц оборудования, за которым закреплены эти операции. Коэффициент

закрепления

операций

определяет

число

переналадок производства в течение месяца. Партию деталей для серийного непоточного производства можно определить по формуле

n =

N × t , F

где n – количество деталей в партии, шт.; N – годовая программа, шт.; t – число дней, на которое необходимо иметь запас деталей для обеспечения бесперебойного процесса сборки (2…5 дней для крупных деталей, 5…12 – для мелких); F – число рабочих дней в году (260 дней). Тип производства 1 Массовое

Коэфф-т К 2 <1

Крупносерийное 2…10 Серийное 11…30 Мелкосерийное Единичное

31…50

>50

Оборудование

Характеристика производства 3 4 Специальное и Узкая специализация специализипроизводства рованное СпециализиНа рабочих местах рованное изготавливаются разные изделия места Специальное и Рабочие рассчитаны на выпуск специализигруппы изделий рованное Универсальное Широкая универсализация Универсальное производства и большая номенклатура выпускаемых изделий

Окончательно размер партии необходимо скорректировать с учётом

кратности

календарному

времени

сроку

обработки

(смена,

месяц,

партии

к

определённому

квартал),

удобному

для

планирования времени переналадок операций; загрузка станка должна быть не менее половины смены, а количество партий в году – целым числом (<25). 3. Выбор заготовки, обоснование метода её изготовления При выборе заготовки необходимо проанализировать не менее двух возможных вариантов. Решение о выборе наиболее рационального варианта принимается на основе расчётов и сравнения себестоимости получения заготовки и её обработки [4]. От степени приближения формы и размеров заготовки к форме и размерам готового изделия зависят расход материала, количество и трудоёмкость операций, себестоимость изготовления детали в целом. Чем точнее заготовка, тем меньше объём её механической обработки. Поэтому наиболее эффективный способ получения заготовки должен быть экономически обоснован. Применение прогрессивных методов получения заготовок, удорожающих их себестоимость, должно быть оправдано значительным снижением себестоимости механической обработки. Следует помнить, что себестоимость детали складывается из себестоимости заготовки и себестоимости её обработки. Для

заготовок,

получаемых

литьём

и

штамповкой,

разрабатывается чертёж, содержащий все необходимые данные для их изготовления. Чертёж оформляется для литых в соответствии с ГОСТ 2.423-73, ГОСТ 1855-55, ГОСТ 2009-55, а для штампованных в соответствии с ГОСТ 77505-74.

4. Выбор и анализ типового технологического процесса В результате работы над этим разделом должен быть выбран типовой технологический процесс, который будет являться основой для разработки

технологического

процесса

обработки

детали,

предусмотренной заданием на курсовую работу [9]. При этом необходимо исходить из типовых схем процесса механической обработки представителей деталей различных классов. Круглые стержни, характеризующиеся отношением длины L к диаметру D больше 3: валы (бесступенчатые и ступенчатые, цельные и пустотелые, гладкие и шлицевые); валы-шестерни, шпиндели станков, толкатели тяги, коленчатые валы и поворотные кулачки, кулачковые валы и др. Эти детали образуются в основном наружной поверхностью вращения

-

цилиндрической,

иногда

конической

и

несколькими

торцовыми поверхностями. Обработка таких деталей ведётся на токарных станках различного типа: универсальных, револьверных, многорезцовых, одно- и многошпиндельных полуавтоматах и автоматах. Основными

базовыми

поверхностями

являются

центровые

конусные отверстия, на которых выполняются черновая и чистовая обработки всех поверхностей, а также доводка точных поверхностей. В зависимости от соотношения длины к диаметру обработка валов ведётся в центрах, в патроне, в самоцентрирующем патроне с поддержкой задним центром. Обработка выполняется в следующей последовательности:

черновая

обработка

первой,

затем

второй

половины детали; чистовая токарная обработка обеих половин детали. При

обработке

производят

пустотелых

сверление

и

валов

перед

черновое

чистовой

обработкой

растачивание

отверстия.

Окончательная обработка валов осуществляется шлифованием и доводкой внутренних и наружных поверхностей.

Полые цилиндры, характеризуемые отношением длины детали к диаметру L/D ≈ 0,5: втулки, гильзы, тормозные барабаны, стаканы, вкладыши, буксы. Эти детали образованы наружными и внутренними поверхностями, имеющими общую прямолинейную ось. Детали имеют форму не только полого цилиндра, но также цилиндрических тел вращения со сложной наружной или внутренней поверхностью. Для заготовок таких деталей характерна обработка только

основных

наружных

и

вращающейся

сопрягаемых

внутренних. заготовке,

поверхностей

Обработка либо

при

–

цилиндрических

производится

либо

неподвижной

при

заготовке

вращающимся инструментом. Большинство

цилиндров

обрабатывают

с

точностью

8-го

квалитета при шероховатости поверхности Ra=0,13…0,16 мкм. Диски: шкивы, маховики, колёса, тормозные барабаны, диски сцепления, фланцы, корпуса муфт, шестерни, кольца подшипников и т.п. Детали этого класса имеют форму тел вращения с соотношением длины и наибольшего диаметра L/D < 0,5. В качестве заготовок применяют отливки (чугунные и стальные), поковки и штампованные заготовки, а также диски, отрезанные от сортового прутка. Технологический процесс механической обработки состоит из токарных операций, где в качестве технологических баз используют наружную цилиндрическую поверхность и

торец.

Крепёжные

обрабатываются

на

отверстия,

предусмотренные

вертикально-сверлильных

конструкцией,

станках,

а

лыски

выполняют на фрезерных станках различных типов. В зависимости от технических требований, цилиндрические поверхности и торцы могут подвергаться шлифованию. Корпусные детали: корпус насосов, редукторов; блоки цилиндров и крышки блоков, станины и рамы, корпус подшипников и т.п. Детали этого класса являются базовыми и служат для размещения в них сборочных единиц и отдельных деталей.

Характерная

особенность

корпусов

–

наличие

опорных

достаточно протяжённых и точных плоскостей и отверстий. Корпус коробчатого типа (призматический) с плоскими поверхностями больших размеров и отверстиями, оси которых расположены параллельно или под углом; фланцевого типа с плоскостями, являющимися торцовыми поверхностями основных отверстий. И те и другие конструкции корпуса могут быть разъёмными и неразъёмными. Некруглые стержни: шатуны, рычаги, планки, бруски, коромысла, клинья, вилки переключения, тяги и серьги. Характерным для этих деталей является наличие нескольких отверстий с параллельными осями при одновременном требовании перпендикулярности торцовых поверхностей к осям. Механическая обработка заготовок обычно начинается

с

обработки

торцов.

Выбор

схемы

технологического

процесса зависит от конструкции рычага (шатуна) и выполняется на сверлильных станках в поворотном приспособлении-кондукторе со сменой инструментов и быстросменных кондукторных втулок. Типовые технологические процессы обработки различных классов деталей подробно рассмотрены в [1], [2], [9], с которыми следует внимательно ознакомиться и использовать их в качестве базовых при проектировании технологического процесса обработки детали, заданной в курсовой работе. Анализ возможных вариантов последовательности выполнения

операций

необходимо

увязать

с

базированием

и

обеспечением точности размеров, а также особенностями оборудования и оснастки. При этом следует с учётом типа производства и организационной

формы

работы

обработки отдельных поверхностей.

выбрать

рациональный

вариант

5. Проектирование технологического процесса обработки детали На данном этапе курсовой работы необходимо определить содержание операций разрабатываемого технологического процесса и установить последовательность их выполнения. Для этого нужно использовать типовые технологические процессы, приведённые в [2, с.16…23,130…135]; [1, с.97…104,169…184], а также руководствоваться рекомендациями, изложенными в пункте 4 методических указаний по курсу. Технологический

процесс

механической

обработки

должен

надёжно обеспечить все требования чертежа детали и технические требования её изготовления: точность геометрических параметров поверхностей и их качество (шероховатость и физико-механические параметры

поверхностного

слоя

технологической

обработки,

технологического

процесса

металла).

выбор

и

Разработка

маршрута

обоснование

осуществляется

на

этапов

основании

конструкторско-технологического анализа детали и расчёта размерных технологических цепей. Последовательность

обработки

поверхностей

определяется

выбором баз и схемой размерных связей различных поверхностей детали

(заготовки).

равномерный

припуск

Выбранные на

базы

обработку

должны

обеспечивать

основных

поверхностей,

симметричность их расположения относительно необрабатываемых поверхностей, равномерность толщины стенок, минимальное биение поверхностей относительно опорных шеек и др. Надо стремиться к постоянству баз при переходе от одной операции к другой, к совмещению измерительных и установочных баз, к обеспечению самых

коротких размерных цепей, т. е. использовать для базирования те поверхности, от которых конструктор задаёт размер. По разработанному маршруту выбираются модели станков, приспособления выбирают

и

по

мерительные

каталогу

с

инструменты. учётом

Модели

габаритов,

станков

мощностей,

производительности и технологических возможностей. Приспособления лучше

применять

универсальные,

групповые

или

типовые,

скомпонованные из нормализованных узлов и деталей. После

разработки

маршрута

ТП

производится

назначение

структуры линейных размеров и размерный анализ ТП с целью обеспечения заданной точности в условиях автоматизированного производства

[8].

окончательно

По

результатам

оформить

размерного

операционные

анализа

эскизы.

С

можно учётом

многовариантности планов обработки различных поверхностей всегда может быть предложено и несколько вариантов маршрутной технологии. Следует отметить, что предложенные варианты маршрутной технологии могут иметь отличия не по всем, а лишь по отдельным операциям. Разработанная

маршрутная

технология

оформляется

в

технологических картах и картах эскизов. 6. Проектирование операций технологического процесса При разработке каждой операции известно, какие поверхности и с какой точностью были обработаны на предшествующих операциях, какие поверхности и с какой точностью нужно обрабатывать на данной операции. Для выполнения операции следует выбрать конкретную модель оборудования и определить необходимое количество и вид режущего инструмента. Режущие оснащённые

инструменты

твёрдым

сплавом

следует или

применять из

стандартные,

быстрорежущей

стали.

Применение

специальных

режущих

инструментов

необходимо

обосновать технологически и экономически [4]. Следующим технологической

этапом

проектирования

последовательности

является

обработки,

в

определение ходе

которого

назначается последовательность выполнения переходов. Для

полуавтоматического

и

автоматического

оборудования

агрегатных станков и станков с ЧПУ необходимо вычертить схемы наладок, а для станков с ЧПУ – разработать расчётно-технологические карты (РТК) [5]. Перед вычерчиванием схемы наладки для каждого инструмента необходимо определить настроечные размеры. Диаметры отверстий, получаемые

с

помощью

мерного

инструмента

(свёрл,

зенкеров,

развёрток), соответствуют диаметру самого инструмента и не требуют особого определения. В остальных случаях, исходя из точности и шероховатости поверхностей, получаемых на операции, определяется необходимость выделения чистовой зоны обработки, для которой рассчитывается минимальный припуск [4] и промежуточный диаметр под чистовую обработку. Для оставшейся части припуска, исходя из технических возможностей станка, выявляется возможность удаления его за один рабочий ход или определяется необходимое количество рабочих ходов. При этом определяются (назначаются) межпереходные линейные и диаметральные размеры. Далее

проводится

расчёт

режимов

резания,

который

целесообразно вести одновременно с заполнением операционных карт технологического процесса при использовании ЭВМ. В курсовой работе предусматривается определение режимов резания одной-двух операций расчётно-аналитическим методом, а для остальных операций режимы резания должны быть назначены по нормативам [6].

Для расчёта трудоёмкости изготовления детали необходимо определять затраты времени на каждой операции в следующей последовательности: 1) по каждой операции (переходу) рассчитывают основное время То [1, 3, 4]; 2) по содержанию каждой операции в зависимости от вида операции, типа оборудования и типа производства определяют по таблицам нормативов [5, 6, 7,8] вспомогательное время Тв, время на обслуживание рабочего места Тобсл, отдых и естественные надобности Тотд, а также подготовительно-заключительное время Тпз на партию заготовок n; 3) определяют штучное и штучно-калькуляционное время, затрачиваемое на операцию Тшт = То + Тв + Тобсл + Тотд Тшт-к = Тшт + Тпз/ n Расчётные формулы приведены в литературных источниках [1, с.20…23]; [2, с.197…206]; [4, с.101…103]. 7. Проектирование приспособлений На основании операционного эскиза необходимо разработать принципиальную схему приспособления для установки заготовки при обработке либо дать схему контрольного приспособления для проверки точности размеров или расположения поверхностей. Приспособление

для

установки

заготовки

может

быть

одноместным, многоместным или многопозиционным в зависимости от типа производства, особенностей заготовки и операции. В записке следует дать краткую характеристику конструкции приспособления, объяснить принцип действия и произвести расчёты: точности получения размеров при обработке заготовки (суммарную

погрешность обработки) или необходимого усилия зажима, или расчёт на прочность одного из элементов зажимного устройства [5, 6]. При этом необходимо иметь в виду. Что существуют разработанные типовые конструкции приспособлений для различных видов обработки и многие элементы приспособлений стандартизированы [5, 6]. 8. Технико-экономическое обоснование технологического процесса Оценка эффективности технологического процесса проводится на основе относительных показателей: 1) коэффициент основного времени η0 = То/ Тшт, где То - основное время на операции, для которой в проекте приведено нормирование (мин); Тшт - штучное время на той же операции (минуты). Для серийного производства η0 > 0,6; для поточно-массового η0 ≥ 0,7; 2) коэффициент подготовительно-заключительного времени ηп.з. = Тпз / Тшт*n, где Тпз - величина подготовительно-заключительного времени на партию заготовок (минуты); n - количество заготовок в партии (штук). Для мелкосерийного типа производства ηп.з = 0,08…0,28; для крупносерийного типа производства η п.з.=0,04…0,1; 3) коэффициент использования материала ηм = g / G, где g –масса детали, кг; G- масса заготовки, кг. Для серийного типа производства рекомендовано ηм > 0,7…0,75. В

курсовой

работе

проводится

расчёт

соответствующих

показателей и их сравнение с приведёнными среднестатистическими данными. По результатам сравнения следует сделать выводы и

рекомендации

к

дальнейшему

повышению

эффективности

технологического процесса.

9. Оформление технологической документации При

выполнении

маршрутную

курсовой

технологическую

работы

карту,

необходимо

операционные

заполнить карты

(1-2

операции) и карту эскизов согласно методическим указаниям [8]. Рассчитанные

или

технологического

определенные

процесса

по

заносятся

справочникам в

параметры

соответствующие

графы

маршрутной и операционной технологических карт, которые можно либо получить на кафедре, либо непосредственно у себя на производстве, либо сделать самостоятельно в соответствии с ГОСТ [8]. На каждую операцию заполняется отдельная операционная карта. К операционным картам прилагаются операционные эскизы. При выполнении курсовой работы разрешается заполнять не все графы, а только те, которые определяют технологический процесс обработки заготовки. Следует помнить, что операционный эскиз, как и операционная технологическая карта, предназначен для выдачи на рабочее место станочника. Из эскиза рабочий должен чётко себе представлять содержание работы, которую ему предстоит выполнить. На эскизе изображается следующее: - заготовка в том положении, в котором она устанавливается на станке, при этом поверхности, не участвующие в данной операции, подробно не вычерчиваются; - обрабатываемые поверхности выделяются чёрной толстой линией; - условное изображение технологических баз;

- размеры, значения которых необходимы для выполнения операции. Каждый из этих размеров нумеруется. Номер пишется в кружке 6-8 мм на продолжении размерной линии. Нумерация должна быть последовательной, по часовой стрелке; - обозначение шероховатости обрабатываемых поверхностей по ГОСТ 2789-73, ГОСТ 2.309-73 [1, с.72…77]. - технические требования и другой поясняющий материал. Например, в случае нарезания зубчатого колеса на эскизе помещается таблица с данными, характеризующими зубчатый профиль. В случае многопозиционной, многопереходной сложной обработки дополнительно к эскизу может быть выполнен эскиз наладки. На эскизе наладки показываются: а) положение заготовки на каждой позиции или переходе с условным изображением режущих инструментов в конце рабочего хода с указанием всех настроечных (предварительных и окончательных) размеров; б) базирование и закрепление заготовки указывается только для позиции, в которой производится установ заготовки на станок. Здесь показывают

заготовку,

поступающую

на

операцию

без

указания

размеров [1, с.42…54]; в) режимы обработки в таблице для каждой позиции или перехода. Чертежи соответствовать проекций,

должны

быть

требованиям

простановки

оформлены ЕСКД

размеров

в и

чисто,

отношении отклонений,

аккуратно

и

расположения обозначения

шероховатости поверхностей. Для всех сборочных чертежей следует составлять спецификации. Сборочные чертежи допускается выполнять упрощённо. Принципиальная

схема

приспособления

выполняется

на

чертёжной бумаге А4. Представляемая на рецензию курсовая работа должна включать:

1)

подлинник

преподавателем.

В

чертежа случае

с

заданием,

необходимости

подписанным

переработки

чертежа-

задания по результатам его анализа на технологичность, на рецензию представляется дополнительно переработанный чертёж; 2)

заполненные

технологические

карты

(маршрутная

и

операционные); 3) операционные эскизы (или эскизы наладок); 4)

графическую часть – чертёж специального инструмента или

принципиальную схему установочного или контрольного приспособления с расчётом усилия зажима или точности обработки (по указанию преподавателя); 5) пояснительную записку объёмом не более 20-25 листов стандартного формата А4 писчей бумаги. Все материалы должны быть сброшюрованы воедино. Записка должна быть подписана студентом с указанием даты выполнения.

СОДЕРЖАНИЕ Предисловие

3

1. Содержание дисциплины

4

1.1. Содержание дисциплины по ГОС

4

1.2. Рабочая программа

5

1.3. Тематический план лекций для студентов очно-заочной формы обучения

13

1.4. Перечень тем практических занятий

14

1.5. Перечень лабораторных работ

14

2. Библиографический список

15

3. Задание на курсовую работу

16

3.1. Тема и объем курсовой работы

16

3.2. Оформление и примерное содержание отдельных разделов расчетно-пояснительной записки

17

Редактор И.Н. Садчикова Сводный темплан 2004 г. ЛР № 020308 от 14.02.97 Санитарно-эпидемиологическое заключение № 78.01.07.953.П.005641.11.03 от 21.11.2003 г. ___________________________________________________________ Подписано в печать Б. кн.-журн. П.л.

2004. Бл.

Формат 60х84 1/16. РТП РИО СЗТУ.

Тираж Заказ ____________________________________________________________ Северо-Западный государственный заочный технический университет РИО СЗТУ, член Издательско-полиграфической ассоциации вузов Санкт-Петербурга 191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д.5