Основы технологии курсового проекта


Скачать 295.49 Kb.
НазваниеОсновы технологии курсового проекта
страница1/2
Дата публикации13.04.2013
Размер295.49 Kb.
ТипМетодические указания
userdocs.ru > Математика > Методические указания
  1   2


Московский государственный технический университет

имени Н. Э. Баумана

Калужский филиал
Малышев Е.Н., Никитич В.Т.



Методические указания по выполнению

по дисциплине «»Основы технологии курсового проекта

машиностроения

для студентов специальности 15100165

на тему: «Расчёт и проектирование технологического процесса

обработки детали»

под общей редакцией Вяткина А.Г.
Калуга 2009

УДК 621:621.9

ББК 34.5

М.20


Утверждено методической комиссией Калужского филиала

Протокол № 5 от 16.06.2009г.
Председатель метод. комиссии А.В. Максимов

доц., к.т.н.
Рецензент

доцент кафедры К3-КФ к.т.н. А.А. Шубин

Аннотация

Представлена методика выполнения курсового проекта по «Технологии машиностроения», приведено содержание расчетно-пояснительной записки и графической части проекта.


© Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009

© Малышев Е.Н.,2009

© Никитич В.Т., 2009

Глава 1. Задачи курсового проектирования и исходные данные.

Курсовое проектирование по «Технологии машиностроения» является комплексной работой студента по разработке технологического процесса изготовления деталей, конструированию технологической оснастки и технико-экономическому обоснованию принятых решений. Работая над проектом, студент закрепляет, углубляет и использует знания, полученные во время лекционных и практических занятий по технологии машиностроения и другим общетехническим и специальным дисциплинам, приобретает навыки работы с инженерными справочниками и литературой.

Основная задача заключается в том, чтобы при работе над проектом был проведен анализ существующего (базового) технологического процесса и внесены предложения по его усовершенствованию. Усовершенствование технологического процесса может выражаться в повышении производительности труда, качестве изготовления детали, снижении трудоемкости за счет применения более прогрессивного по сравнению с базовым методом получения заготовки, заменой технологического оборудования и технологической оснастки. Все эти вопросы должны найти отражение в расчетно-пояснительной записке при выполнении курсового проекта и реализованы как на стадии работы над данным проектом, а также окончательно при выполнении курсового проекта по дисциплине «Автоматизация технологических процессов» в XI семестре.

Тему курсового проекта формулирует руководитель от кафедры во время прохождения студентом II-й технологической практики. К началу выполнения проекта студент должен иметь следующие исходные данные:

1.1. Рабочие чертежи узла, детали и заготовки с техническими требованиями на их изготовление;

1.2. Базовый технологический маршрут обработки детали и технологические карты обработки детали с режимами резания и нормами штучного времени;

1.3. Распечатки управляющих программ при использовании станков с ПУ;

1.4. Эскизы и чертежи схем операционных наладок; чертежи станочных и контрольных приспособлений.

При наличии вышеприведенных исходных данных, тему курсового проекта окончательно формулирует руководитель проекта с указанием годовой программы выпуска и режимом работы участка механической обработки по изготовлению заданной детали.

Необходимо учитывать, что при выдаче задания на курсовой проект, в качестве детали-представителя рекомендуется ориентироваться на детали средней сложности (количество различных операций в пределах 15-20): корпусные детали, зубчатые колеса, ступенчатые валы - шестерни и т.д.
^ Глава 2. Последовательность выполнения курсового проекта

2.1. Определение технологических задач
Определить служебное назначение детали, привести краткое описание ее конструкции; проанализировать технические требования, предъявляемые к детали, и выяснить основные технологические задачи, возникающие при её изготовлении. Основными технологическими задачами, возникающими при изготовлении детали, считаются задачи обеспечения наиболее трудновыполнимых технических требований к детали.
2.2. Расчет годовой программы запуска детали в производство и определение типа производства
При определении годовой программы запуска детали необходимо учесть возможные потери из-за технологического брака () и создание межоперационных заделов (), т. е.

(1), где

– годовая программа выпуска детали, которую определяет руководитель проекта;

и – соответствующие коэффициенты.

Для практических расчетов, можно принимать данные коэффициенты в пределах , в зависимости от сложности детали.

Определение типа производства производится:

2.2.1. Ориентировочно-табличным методом в зависимости от годовой программы запуска деталей в производство и массы детали. (таблица 1)
Таблица 1

Типы производства

Тип

производства

Годовая программа запуска деталей в производство и масса детали









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

> 1000

>5000

> 50000


2.2.2. По коэффициенту закрепления операций, который, согласно ГОСТ 14.004-83 ЕСТПП «Термины и определения основных понятий», допускается определять по формуле:

(2)

– расчетный такт выпуска деталей ;

(3), где

– действительный годовой фонд времени работы оборудования в часах;

– среднее штучное время по операциям механической обработки детали по базовому технологическому процессу

, (4)

здесь – суммарная трудоемкость обработки детали, n – количество операций, выполняемые на металлорежущих станках).

В соответствии с ГОСТ 3.1108 - 74 установлены следующие значения :

мелкосерийное производство

серийное производство

крупносерийное производство

массовое производство .

В случае различия при определении типа производства табличным и расчетным методом, окончательно этот вопрос решается на консультации с руководителем проекта.

После окончательного принятого типа производства проектант должен кратко охарактеризовать тип производства (поточное или непоточное производство), применяемое технологическое оборудование, режущие инструменты и контрольно-измерительные средства и т.п..
2.3. Технологический анализ конструкции детали
Цель такого анализа – улучшение технико-экономических показателей разрабатываемого процесса. Задачи, решаемые при анализе технологичности конструкции обрабатываемой детали, сводятся к снижению трудоемкости, металлоемкости, возможности обработки детали высокопроизводительными методами. Улучшение технологичности конструкции детали позволяет снизить себестоимость ее изготовления без ухудшения её эксплуатационных характеристик.

Анализ технологичности целесообразно проводить в определенной последовательности:

2.3.1. На основании изучения условий работы детали, а также принятого типа производства, проанализировать возможность упрощения ее конструкции;

2.3.2. Установить возможность применения высокопроизводи-тельных методов обработки;

2.3.3. Определить целесообразность выбранной протяженности и размеров обрабатываемых поверхностей, выявить труднодоступные для обработки поверхности детали;

2.3.4. Определить технологическую увязку размеров поверхнос-тей, оговоренных допусками, со значениями шероховатости, проставленными на заданной поверхности;

2.3.5. Определить базирующие поверхности и необходимость введения искусственных баз; предусмотреть возможность реализации принципов единства технологических баз и совмещения технологических, измерительных и сборочных баз;

2.3.6. Определить принцип унификации элементов конструкции детали.

При отработке на технологичность конструкции детали допускается вносить обоснованные изменения в конструкцию детали по согласованию с руководителем проекта. Количественную оценку технологичности конструкции детали рекомендуется проводить после разработки технологического процесса.

Основной показатель – уровень технологичности по трудоемкости изготовления детали:

(5), где

– суммарная трудоемкость изготовления детали по проектируемому варианту

,

– трудоемкость изготовления детали по базовому варианту.

Дополнительные показатели:

Коэффициент удельной трудоемкости изготовления детали:

(6),

(– масса детали).

Коэффициент использования материала:

(7),

(– масса заготовки).

Снижение материалоемкости:

(8), где

и – соответственно массы заготовки при базовом и проектируемом вариантах;

– годовая программа запуска деталей в производство.

Коэффициент точности обработки детали:

(9)

– средний квалитет точности размеров детали.

Коэффициент шероховатости поверхностей детали:

(10)

– средняя шероховатость поверхностей детали.

С точки зрения технологичности конструкции детали, значения коэффициентов и можно принять равными: и .
2.4. Выбор и обоснование метода получения заготовки
При выборе заготовки прежде всего устанавливают ее вид (поковка, прокат и т. д.), который определяется исходя из формы детали, материала и особых технических требований к детали. Чем более сложную геометрическую форму имеет деталь (большие перепады размеров, наличие внутренних полостей, фасонных поверхностей и т. д.), тем ближе форма заготовки должна приближаться к форме готовой детали.

На выбор вида заготовки серьезные ограничения могут накладывать марка материала детали и принятый тип производства. При анализе марки материала студент должен хорошо представлять его технологические свойства – обрабатываемость резанием, возможность обработки давлением, изготовление отливок [1], [2].

После выбора вида заготовки выбирается метод получения (формообразования) заготовки (литье в разовые или постоянные формы; ковка в подкладных или закрепленных штампах и т. п.). Выбранный метод должен обеспечить требуемое качество материала и приближение формы и размеров заготовки к форме и размерам готовой детали при заданной годовой программе выпуска.

При выполнении этого этапа возможны следующие варианты выбора заготовки:

2.4.1. Метод получения заготовки принимается аналогичным существующему на базовом предприятии;

2.4.2. Метод получения заготовки изменяется, но технологический процесс механической обработки изменяется при этом несущественно.

2.4.3. Изменение метода получения заготовки существенно изменяет ряд операций механической обработки детали.

После окончательного выбора метода получения заготовки, необходимо привести краткую характеристику технологического оборудования, принятого для получения исходной заготовки.
2.5. Определение припусков на механическую обработку и исполнительных размеров заготовки
В курсовом проекте расчет общих припусков выполняется табличным методом в зависимости от способа получения заготовки с заполнением расчетной таблицы [7], в которой проставляются исполнительные размеры заготовки. При расчете припусков для заготовок, получаемых из горячекатаного проката, можно воспользоваться таблицами, приведенными в [3] и [7]. На две поверхности определяют промежуточные припуски и предельные размеры по технологическим переходам расчетно-аналитическим методом. Методика расчета припусков для наружных и внутренних поверхностей приведена в [11].
2.6. Разработать маршруты отдельных поверхнос-тей детали
Определяются технологические переходы для многопроходной обработки основных поверхностей детали (квалитет точности размеров не ниже 7-8, шероховатость поверхности менее Ra 2,5). Каждый такой процесс включает все переходы изготовления данной поверхности от заготовки до готовой поверхности. Целесообразно строить такие процессы «идя» от готовой поверхности к заготовке, используя сведения о типовых маршрутах обработки поверхностей [11]. Установив вариант обработки поверхности, произвести расчет промежуточных размеров по каждому переходу с заполнением соответствующей таблицы.

Пример: произвести обработку отверстия (шероховатость поверхности Ra 0,63). Материал детали СЧ-15. Производство серийное. Отливка – в кокиль (рис.1.). Согласно ГОСТ 26645-89 примем 6-й класс точности отливки, т. е. , мкм.



Рис.1. Пример обрабатываемой детали
После расчета припусков, примем, что мм и размер проливаемого отверстия заготовки: .

Согласно [11] можно представить следующие возможные технологические переходы (рис.2.):



Рис. 2. Технологические переходы

Ограничение числа технологических переходов диктуется следующими условиями:

2.6.1. Возможность выполнения нескольких переходов за одну установку;

2.6.2. Ограничение по жесткости детали;

2.6.3. Возможность обработки отверстия с другими поверхностями детали;

2.6.4. Необходимость увеличения производительности ограничивает вид обработки из-за программы выпуска.

2.6.5. Наличие технологического оборудования на действующем предприятии.

Приняли в курсовом проекте следующий вариант обработки отверстия: черновое, чистовое и тонкое растачивание. Начиная с последнего перехода, по таблице назначаем , оставшуюся часть общего припуска разбиваем: и . Определяем промежуточные размеры с отклонениями и заполняем таблицу 2.
Таблица 2

Промежуточные размеры отдельных поверхностей детали

Заготовка

Деталь

Черновое

растачивание

IT12, Rz40

Чистовое

растачивание

IТ8, Ra 2,5

Тонкое

растачивание

IТ7, Ra 0,63





(+0.025)









^ 2.7. РАЗРАБОТКА МАРШРУТНОГО ОПИСАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Проектирование любого технологического процесса, начинается с разработки его маршрутного описания, часто называемого маршрутным технологическим процессом (МТП). МТП – сокращенное описание всех вспомогательных и технологических операций в последовательности их выполнения без указания переходов и технологических режимов (ГОСТ 3.1109-82).

Исходные данные для разработки МТП изготовления детали: рабочие чертежи детали и заготовки с техническими условиями, тип производства; данные о составе и технологических возможностях средств технологического оснащения производственной системы, в которой планируется изготовление детали. При выполнении курсового проекта при описании МТП изготовления детали следует ориентироваться на базовый технологический процесс, который входит в состав графической части проекта. При изменении годовой программы выпуска, а также при наличии операций, выполняемых на станках с ручным управлением, студент обязан по указанию руководителя внести изменения в МТП по сравнению с базовым вариантом, что должно найти отражение в РПЗ, так и в графической части проекта.

На стадии МТП решаются такие задачи, как ориентировочный выбор для каждой операции, технологического оборудования (окончательно модель станка уточняется по мощности резания после расчета режимов резания) и обоснование принятой схемы установки детали с указанием технологических баз.
2.8. Выбор технологических баз [5]
Правильный и обоснованный выбор технологических баз по каждой операции является важной задачей при разработке МТП. При выборе технологических баз студент должен в максимальной степени реализовать принципы совмещения и единства баз, что обеспечивает наибольшую точность механической обработки.

Выбранные базовые поверхности должны обеспечить наилучшие условия базирования, закрепления и измерения детали, а также простоту конструкции приспособления. За технологические базы на первой операции приходится принимать необработанные «черные» поверхности, которые наиболее точно получены в заготовке: они не должны иметь штамповочных и литейных уклонов, остатки литников и прибылей.

«Черная» база выбирается только один раз; повторное использование необработанной поверхности в качестве базовой приведет к возникновению значительной погрешности установки.

В тех случаях, когда конструкция заготовки исключает возможность выполнения требований, предъявляемых к черным база, рекомендуется предусматривать на чертежах заготовки специальные приливы, выступы, платики для использования их в качестве искусственных баз на первых операциях технологического процесса. Это характерно, например, при обработке корпусных деталей на многоцелевых станках, что позволяет выполнить принцип концентрации технологических переходов, а также возможность свободного подхода и выхода режущих инструментов. Указанные искусственные базы после их использования могут либо удаляться при последующей обработке, либо оставаться у обработанной детали, если они не мешают выполнять ей свое назначение в сборочной единице.

В РПЗ необходимо представить укрупнено эскизы деталей и теоретические схемы базирования с указанием шести опорных точек для операций механической обработки, на которых используются разные технологические базы. В соответствии с этим привести название технологических баз по числу лишаемых степеней свободы. Некоторые примеры приведены в приложении 1.
2.9. Разработка операционной технологии механической обработки детали
Данный раздел выполняется для 4-6 операций по согласованию с руководителем проекта, схемы операционных наладок представляются в графической части проекта. Рекомендуется выбирать операции как однопозиционные, так и выполняемые на многопозиционных станках, а так и на станках с программным управлением.

При выполнении этого этапа студент представляет:

2.9.1. Схему построения операции (число требуемых установов или позиций, последовательность выполнения вспомогательных и технологических переходов, отметить преимущества и недостатки с точки зрения производительности и точности согласно принятому типу производства).

2.9.2. Обоснование выбора вида режущих инструментов с указанием марки режущей части инструментов, а также рекомендации по использованию вспомогательных инструментов.

2.9.3. Расчет режимов резания табличным методом [9] [10] [12]. На две операции, для которых предполагается расчет и проектирование приспособления, расчет режимов резания необходимо выполнить аналитическим методом [2] с определением усилий резания и момента резания для последующего силового расчета приспособления.

По каждой операции определить мощность резания и окончательно уточнить модель ранее выбранного для выполнения операции технологического оборудования.

2.9.4. Произвести нормирование и определить технически – обоснованную норму времени по формуле

(11), где

– основное технологическое время определить аналитически;

– вспомогательное время – по нормативам;

коэффициент «к», учитывающий и в курсовом проекте принять равным в пределах ()%.

Для серийного производства определить размер партии деталей и подготовительно-заключительное время, которое записывается в операционную карту. Тогда норма времени определяется:

(12), где

– штучное время на выполнение операции;

– подготовительно-заключительное время,

n – размер партии обрабатываемых деталей

(12), где

– годовая программа запуска деталей в производство;

а - число дней хранения деталей на складе. В курсовом проекте для деталей средней сложности можно принять дней;

Ф – число рабочих дней в году дн.
2.10. Методы и средства контроля заготовки и готовой детали
В расчетно-пояснительной записке должны быть отражены методы и средства контроля качества заготовки, а также точностных параметров готовой детали. При контроле готовой детали наряду с универсальными инструментами для контроля (скобы, калибры, и т. д.), студент должен иметь четкое представление о контроле допусков параллельности, соосности отверстий, радиального и торцевого биений и т. п ., указанных непосредственно на чертеже детали в виде условных обозначений, или в технических условиях. При контроле подобных параметров в записке могут быть приведены принципиальные упрощенные схемы контрольных приспособлений.
2.11. Оформление^ ПРИЛОЖЕНИЯ К ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ ПРОЦЕССУ
Оформить приложение к технологическому процессу:

МК – маршрутная карта Ф1 и 1а (ГОСТ 3.1118-82)

ОК – операционные карты Ф2 или 3 и 2а (ГОСТ 3.1404-86)

Правила оформления технологической документации приведены в [8].
^ 2.12. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
Для одной операции разработанного технологического процесса студент проектирует станочное приспособление. Приступая к конструированию приспособления, необходимо хорошо ознакомиться с типовыми конструкциями приспособлений подобного назначения не только на базовом предприятии, но и по соответствующей литературе по расчету и проектированию приспособлений [11], [4], [6], [13].

Конструктивная схема приспособления разрабатывается на основе сведений о выполняемой технологической операции, заготовке, модели используемого оборудования и схеме установки заготовки. Конструкция приспособления должна быть по возможности максимально простой. При выборе зажимного устройства следует отдавать предпочтение устройствам, имеющим механизированный привод. Использование элементарных зажимных устройств (винтовые, эксцентриковые и др.) является оправданным при малых программах выпуска деталей.

Этот раздел курсового проекта выполняется в следующей последовательности:

2.12.1. Обоснование рациональной компоновки приспособления, выбор установочных и зажимных элементов и описание работы приспособления. При описании приспособления обязательно указывается не только схема базирования заготовки в приспособлении, но и какие элементы приспособления применяются при установке его на применяемом технологическом оборудовании. Последнее потребуется студенту при расчете приспособления на точность, а именно, определение погрешности положения заготовки, вызванной неточностью приспособления [6], [13].

2.12.2. Силовой расчет приспособления. Для расчета сил закрепления заготовки от смещения, в записке должна быть пред-ставлена схема приспособления, на которой указываются направление сил резанияи действующих моментов резания, реакции опор , сил трения и искомых сил зажима ,а также необходимые условные обозначения размеров, характеризующие места приложения вышеприведенных сил.

Составляется одно или несколько уравнений на равновесие заготовки под действием приложенных внешних сил. Методика составления уравнений по расчету усилия зажима для различных схем установки заготовок изложена в [6], [13].

Для механизированного привода зажимных устройств по найденному усилия является определение параметров силовых приводов.

2.12.3.Точностной расчет приспособления. Обеспечение заданной точности механической обработки с использование приспособлений в значительной мере зависит от выбора технологических баз и схемы установки заготовок. Обработка заготовок в приспособлениях на предварительно настроенных станках (способ автоматического получения размеров) исключает разметку заготовок и последующую выверку их положения на станке. Однако при этом возникает погрешность установки заготовок

(14), где

– погрешность базирования – разность предельных расстояний измерительной базы относительно установленного на размер инструмента и имеет место при несовмещении измерительной и технологической баз заготовки.

– погрешность закрепления – смещение измерительной базы заготовки в результате деформации отдельных звеньев в цепи, через которую происходит передача силы зажима (заготовки, установочных элементов и корпуса приспособлений).

– погрешность приспособления.

Из всего баланса перемещений в этой цепи наибольшую величину при достаточной жесткости корпуса имеют контактные перемещения в стыке заготовка – установочные элементы, которые можно принять за погрешность закрепления и от вида опор определить по эмпирическим формулам [6], [13].

– величина данной погрешности определяется по формуле:

(15)

εпр - погрешность положения заготовки, вызываемая неточностью приспособления, определяется ошибками изготовления и сборки его установочных элементов , их прогрессирующим износом и ошибками установки и фиксации самого приспособления на станке . Считая, что эти составляющие представляют собой поля рассеяния случайных величин, распределение которых можно принять по нормальному закону, величина данной погрешности определяется по формуле (15). Рекомендации по определению составляющих приведены в [6], [13].

Допуски выполнения заданных точностных параметров детали, которые необходимо выдержать при использовании приспособления, могут быть определены как :

(16), где

– средняя экономическая точность обработки на металлорежущих станках [1], [14]. Для принятого метода обработки и схемы установки заготовки ожидаемое расчетное значение допуска должно быть меньше заданного по чертежу детали , т.е.

(17).

При расчете приспособления на точность по указанию руководителя проекта возможна проверка нескольких точностных параметров детали.

2.12.4. Прочностной расчет слабого звена с приведением схемы расчета.

2.12.5. Составление спецификации на приспособление. В общем случае спецификация состоит из следующих разделов:

  • документация

  • сборочные единицы

  • детали

  • стандартные изделия

В разделе «детали» в примечании указать марку материала. Спецификация подшивается в приложение вместе с МК, ОК, КЭ и распечатками управляющих программ, если используются на операциях станки с ПУ.
2.13. Оглавление
2.14. Список литературы - точное название книг, фамилии и инициалы авторов, место издания, издательство и год издания

Общий объем РПЗ – 40-50 стр.
  1   2

Похожие:

Основы технологии курсового проекта iconМетодическая разработка по выполнению курсового проекта
«Технология и организация строительного производства», а также выработка единых требований к выполнению курсового проекта в соответствии...
Основы технологии курсового проекта iconМетодическая разработка по выполнению курсового проекта
«Технология и организация строительного производства», а также выработка единых требований к выполнению курсового проекта в соответствии...
Основы технологии курсового проекта iconМетодическая разработка по выполнению курсового проекта
«Технология и организация строительного производства», а также выработка единых требований к выполнению курсового проекта в соответствии...
Основы технологии курсового проекта iconМетодическая разработка по выполнению курсового проекта
«Технология и организация строительного производства», а также выработка единых требований к выполнению курсового проекта в соответствии...
Основы технологии курсового проекта iconТехническое задание является основным документом, определяющим объем...
Целью курсового проекта является создание программы, позволяющей исследовать временн о е поведение трехкомпонентной экологической...
Основы технологии курсового проекта iconМетодические указания к выполнению курсового проекта для студентов...
Методические указания предназначены для самостоятельной работы студентов при выполнении курсового проекта по технологии швейных изделий...
Основы технологии курсового проекта iconЗадание на разработку курсового проекта по технической эксплуатации...

Основы технологии курсового проекта iconМетодические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине...
Методические указания предназначены для студентов специальности 11. 03. 00 «Теплофизика, автоматизация, экология» имогут быть использованы...
Основы технологии курсового проекта iconМетодические рекомендации по выполнению курсового проекта
Методические указания предназначены для студентов, выполняющих курсовой проект «Газоснабжение района города». Выполнение курсового...
Основы технологии курсового проекта iconМетодические указания Для выполнения курсового проекта по дисциплине...
Для выполнения курсового проекта по дисциплине «Финансы организаций (предприятий)» для студентов учетно-финансового факультета по...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2020
контакты
userdocs.ru
Главная страница