Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по курсу «Технология производства» для студентов специальности 060800

Министерство общего и профессионального
образования РФ

Алтайский государственный технический университет

им. И.И. Ползунова

Бийский технологический институт

А.М. Фирсов, В.В. Рыжиков, И.В. Молочнов

Методические указания

к выполнению расчетно-графической работы по курсу

«Технология производства
»

для студентов специальности 060800

«Экономика и управление на

предприятиях (по отраслям)»

Барнаул 1999

УДК 621.9

Фирсов А.М., Рыжиков В.В., Молочнов И.В. Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по курсу «Технология производства» для студентов специальности 060800 «Экономика и управление на предприятиях (по отраслям)»

Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова, БТИ. – Бийск.

Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 1999. –25с.

Рассмотрены вопросы выполнения расчетно-графической работы по курсу технологические процессы для специальности 060800 «Экономика и управление на предприятиях (по отраслям)»; даны рекомендации по содержанию, объему и характеру выполняемых работ.

Рассмотрены и одобрены на заседании кафедры металлорежущих станков и инструментов БТИ АлтГТУ.

Рассмотрены и утверждены

На заседании кафедры МРС и И

Протокол № 30 от 1 сентября 1998г.

Рецензент: к.т.н., доцент Падюков К.Н.

© БТИ АлтГТУ, 1999

ВВЕДЕНИЕ

Расчетно-графическая работа по технологии производства – первая комплексная технологическая работа студента. Цель работы сос-

тоит в приобретении студентами инженерных навыков анализа технологичности конструкций, проектирования технологических процессов механической обработки, сборки, контроля и испытания детали.

Задание является самостоятельной работой студента. Поэтому успешное выполнение ее в большей мере зависит от проявленной студентами инициативы, самостоятельности, организованности в работе.

1 ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Для консультации и руководства работой студентов от кафедры назначается руководитель, который выдает каждому студенту задание. Пример задания приведен в приложении А.

Руководитель доводит до сведения студентов расписание консультаций и график выполнения работ. График выполнения работы предусматривает выполнения студентом отдельных этапов работы в установленные кафедрой сроки и указывает дату окончания работы. Посещение консультаций является обязательным для студентов.

2 СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

2.1 Альбом карт технологического процесса

Альбом карт технологического процесса включает: маршрутные карты, на которых записываются все операции технологического процес­са; операционные эскизы и карты на две операции, заданные для под­робной проработки.

2.2 Графическая часть

Графическая часть работы содержит не менее двух лис­тов формата A1 по ГОСТ 2301-68 и включает:

а) чертежи объекта производства и заготовки - 1 лист;

б) технологические наладки из двух операций механической обработки (задается руководителем).

2.3 Расчетно-пояснительная записка

Расчетно-пояснительная записка должна исчерпывающе освещать все основные вопросы, проработанные в работе: по анализу технологичности объекта производства, проектированию варианта технологического процесса.

Кроме необходимых исходных данных и сведений в записку не следует включать известные общие положения, переписанные из книг и учебников.

Расчетно-пояснительная записка содержит 15-20 страниц текста с необходимыми эскизами, схемами, графиками, таблицами и другими иллюстрациями и включает:

а) заполненный бланк задания на расчетно-графическую работу;

б) назначение детали или узла и их конструктивно-технологичес-кую характеристику (3-4 с.):

- назначение и условия работы детали (узла);

- анализ конструктивных особенностей объекта производства;

- обоснование принятых на чертеже квалитетов точности, высоты микронеровностей обработанных поверхностей, технических требований к точности формы и взаимного расположения поверхностей и т.д;

- анализ свойств материала детали, исходя из ее служебного назна­чения, определения возможных способов получения заготовок, особенностей обработки заготовок;

в) отработку конструкции объекта производства на технологичность (2-3 с.), которая в соответствии с ГОСТ 14.301-83 направлена на повышение производительности труда, снижение затрат и сокращение времени на технологическую подготовку производства, изготовление, техническое обслуживание и ремонт изделия при обеспечении необхо­димого качества изделия;

г) технико-экономическое обоснование выбора вида и способа полу­чения заготовки (3-4 с.) производится на основе анализа возмож­ных способов с точки зрения требований, предъявляемых к качеству материала детали и экономической целесообразности при заданной годовой программе выпуска; в этом разделе записки также приво­дятся эскиз заготовки, схемы и описание способа получения заготовки;

д) выбор проектного варианта технологического процесса (5-6 с.), куда входит:

- общее направление, принятое при проектировании нового варианта технологического процесса;

- обоснование по выбору баз, последовательности обработки, типу применяемого оборудования;

- основные показатели эффективности проектного варианта по сравнению с действующим;

- краткое описание основных операций с обязательным указанием элементов автоматизации и механизации, основных и вспомогатель­ных .операций, методов испытаний, технического контроля и т. д.;

е) расчет режимов обработки на 2 операции, заданные для подробной разработки (3-5 с.);

ж) список используемых источников;

з) содержание.

3 ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАБОТЫ

Многие вопросы проектирования требуют комплексного решения и разрабатываются одновременно. Однако проектные разработки можно условно разделить на несколько последовательно выполняемых этапов.

Выполнение работы всегда нужно начинать с проектирования технологического процесса, так как принятые в этот момент решения определяют дальнейшее направление разработок.

3.1 Проектирование технологического процесса

Проектирование технологического процесса механической обработки студент начинает с определения типа производства. Тип производ­ства зависит от заданной программы и трудоемкости изготовления из­делия. На основании заданной программы рассчитывается такт Т вы­пуска изделий, а трудоемкость определяется средним штучным време­нем Т Ш.СР
. по операциям действующего на производстве или аналогич­ного технологического процесса.

(3.1)

где ГД
-действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч; П - годовая программа выпуска, шт.

(3.2)

Отношение такта выпуска к среднему, штучному времени принято называть коэффициентом серийности

(3.3)

Этот коэффициент отражает количество различных операций по обработке одной или нескольких деталей, закрепленных за одним станком в течении года, и имеет следующие значения:

1...2 - для массового производства;

2...10 - для серийного;

свыше 10 - для мелкосерийного.

Основные этапы разработки технологических процессов (см. ГОСТ 14.303-73) следующие:

1) анализ технологичности конструкции детали и предложения по ее изменению;

2) выбор заготовки и методов ее изготовления;

3) выбор технологических баз;

4) выбор методов обработки поверхностей;

5) составление технологического маршрута обработки;

6) разработка технологических операций;

7) расчет точности, производительности и экономической эффективности;

8) оформление технологического процесса.

3.2 Чертежи технологической части расчетно-графической работы

Графический материал технологической части включает чертежи детали и заготовки.

Этот этап выполняется только после разра­ботки технологического процесса.

3.3 Расчетно-пояснительная записка

Расчетно-пояснительную записку составляют, начиная с пер­вого дня работы. Не допускается небрежное выполнение пояснений и расчетов. Даже в черновике они должны быть выполнены полно, с ориентировкой на последующее редактирование, дополнение или сокра-

щение.

4 ВЫПОЛНЕНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ РАЗДЕЛОВ

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

4.1 Анализ технологичности конструкции

Анализ технологичности конструкции проводится по чертежам и техническим условиям с учетом программы выпуска, типа производства и ГОСТ 14.204-73.

Основными показателями технологичности конструкции детали являются трудоемкость и себестоимость изготовления; дополнительно характеризуют технологичность конструкции удельная материалоемкость, коэффициент использовании материала, удельная трудоемкость механи­ческой обработки.

Следовательно, цель анализа технологичности конструкции объекта производства состоит в выявлении недоработок в чертеже и недостат­ков конструкции, затрудняющих изготовление. Для повышения технологичности конструкции необходимо уменьшить трудоемкость и материалоемкость изделий, создать условия для высокопроизводительной обработки с минимальными материальными затратами.

Анализ технологичности начинается всегда с технологического контроля чертежа конструкции. Рабочий чертеж детали должен содер­жать полные сведения о ее конструкции: достаточное число проекций, разрезов, сечений и т.п.; минимально необходимое число размерных связей с указанием допустимых отклонений на размеры, форму, взаим­ное положение поверхностей; обозначения шероховатости поверхностей. Кроме того, на чертеже должны быть указаны: материал детали и его механические свойства; вид заготовки; сведения о термической обра­ботке, защитных или декоративных покрытиях; условия и режимы проведения испытания и контрольных проверок; масса детали с допустимыми отклонениями; дополнительная информация, например, положение центра масс и другие характеристики.

Анализ конструкции детали предусматривает разработку рекомендаций по ее изменению, направленных на улучшение основных показателей технологичности. Эти рекомендации должны учитывать условия эксплуатации изделия и не оказывать отрицательного воздействия на его работоспособность.

4.2 Выбор заготовки и методов ее изготовления

Выбор вида заготовки и способа ее изготовления производят из условия обеспечения заданного качества материала детали (требуемое направление волокон, плотность, прочность и пр.), с учетом технологических характеристик исходного материала (штампуемость, свариваемость, литейные свойства и др.).

При выборе заготовки сначала устанавливают ее возможный вид: отливка, поковка, штамповка, прокат, сварная конструкция и т.д. Одновременно проверяют возможность комбинирования различных технологических процессов: литье-сварка, штамповка-сварка и др. Затем выбирают метод формообразования заготовки: литье в металлические формы и т.п. После этого производят выбор оборудования; например, штамповка на молотах, прессах и т.д. От вида оборудования зависят точность изготовления заготовки, напуски, уклоны, радиусы, поверхностные дефекты, возможность получения отверстий и полостей.

При наличии нескольких возможных вариантов получения заготовок выбор производят на основе сравнения результатов технико-экономического анализа каждого варианта.

Оптимальным считается такой вариант получения заготовки, для которого сумма затрат на получение заготовки и последующую меха­ническую обработку будет наименьшей. Для определения конфигурации и размеров различных вариантов заготовок при проведении технико-экономического анализа целесообразно использовать рекомендации по величине общих припусков, приведенные в справочнике.

4.3 Выбор технологических баз

При выборе технологических баз необходимо руководствоваться следующими основными соображениями:

1. Совмещение технологических и конструкторских баз и использова­ние при обработке большинства поверхностей детали одной базы обеспечивает наибольшую точность обработки. Поэтому при выборе базирующих поверхностей необходимо стремиться использовать в возможной степени принцип совмещения баз и принцип постоянства установочной базы.

2. Принятая схема базирования должна обеспечивать неизменность положения заготовки в процессе ее обработки, что достигается соответствующими размерами базирующих поверхностей и их взаимным расположением. В качестве установочной базы необходимо использовать поверхности наибольших размеров, что обеспечит лучшую устойчивость заготовки; направляющая база должна иметь наибольшую длину относительно направляющей плоскости приспособления; опорная база может иметь наименьшие размеры.

3. Выбранная совокупность базовых поверхностей должна обеспечить наименьшую величину деформации детали от усилия закрепления и возникающих в процессе обработки усилий резания.

4. Базовые поверхности должны обеспечивать удобство установки закрепления и измерения заготовки, а также простоту конструкции приспособления.

5. На первой операции за базу принимают необработанные (черные) поверхности, наиболее надежно получаемые в заготовке.

6. Черновые базы могут применяться только на первой операции; они должны быть по возможности чистыми, правильной формы, не должны иметь штамповочных или литейных уклонов, заусенцев, лит­ников, прибылей и т.п. Следует иметь в виду, что в плоскости, перпендикулярной линии разъема штампа, пресс-формы, оболочки и т.д., размеры заготовки получаются менее точные.

7. Выбранная черновая база на первой операции определяет равно­мерность распределения припусков между обрабатываемыми поверхностями, обеспечивающих не только "выкраивание" детали из заготовки, но и качество исполнительных поверхностей, погрешности их расположения относительно необработанных поверхностей и т.д. Поэтому вопросу базирования на первой операции следует уделить особое внимание.

8. В тех случаях, когда конфигурация заготовки исключает возможность выполнения требований, предъявляемых к черновым базам, рекомендуется предусматривать и указывать на чертежах заготовок специальные приливы в отливках, выступы в поковках и др. вспомо­гательные элементы для использования их в качестве баз на первых операциях технологического процесса. Вспомогательные базы (например, центровые отверстия) могут использоваться и как средство достижения единства баз.

Искусственно созданные вспомогательные базы после их исполь­зования могут либо удаляться при последующей обработке, либо оставаться у окончательно обработанной детали, если они не мешают ей выполнять свое назначение в процессе эксплуатации.

9. Окончательное заключение о правильном назначении технологичес­ких баз производится руководителем.

4.4 Выбор методов и технологического маршрута обработки поверхностей

Чертежом объекта производства регламентируются следующие требования, которые должны быть обеспечены в процессе изготовления детали:

1) точность размеров, формы и взаимного расположения поверхностей;

2) макро- и микрогеометрия (волнистость и шероховатость);

3) состояние поверхностного слоя;

4) допускаемая неуравновешенность или требования по массе;

5) особые свойства поверхности (коррозионная стойкость, износостойкость и т.п.);

6) дополнительные условия (прочность и герметичность конструкции при работе под давлением и др.).

4.4.1 Составление технологического маршрута

Методы окончательной обработки всех поверхностей заготовки и промежуточных операций определяют исходя из требований, предъявляемых к точности и качеству готовой детали, с учетом характера исходной заготовки и свойств обрабатываемого материала.

Для пред­варительного выбора метода обработки поверхностей заготовки исполь­зуются данные справочных таблиц экономической точности обработки различными методами и на различных станках, которые приводятся в учебной и справочной литературе.

В связи с тем, что выбранный метод окончательной обработки отдельных поверхностей не всегда может обеспечить получение требуемых показателей точности и качества поверхности непосредственно из исходной заготовки, возникает необходимость создания промежуточ­ных операций и переходов, по мере выполнения которых достигается постепенное повышение точности заготовки до требуемой от готовой детали.

При назначении количества и методов выполнения промежуточ­ных операций исходят из технических возможностей этих методов с точки зрения достигаемых точности и качества поверхности, а также из требований этих методов обработки к точности и качеству загото­вок, получаемых на предшествующих операциях.

Особые свойства поверхностей обеспечиваются применением специальных технологических методов обработки: термической, хими­ко-термической, поверхностного пластического деформирования и др.

Специфические требования и условия обеспечиваются введением соответствующих операций, например: балансировка, подгонка по массе, гидравлические или пневматические испытания и т.п.

При разработке маршрутной технологии в центре внимания проек­танта должны находиться предъявляемые к детали требования качества. Добиваясь технологического обеспечения этих требований, вводят в технологический процесс контрольные операции. Операции техничес­кого контроля предусматриваются после операций, окончательно обеспечивающих выполнение заданных требований или влияющих на точность последующей обработки.

При проектировании должны быть продуманы и предусмотрены в технологическом маршруте наряду с основными операциями также и вспомогательные, например: сушка, снятие заусенцев и т.п.

Если возникает несколько вариантов технологических операций, то уже на этой основе проектирования должны быть сделаны прибли­женные расчеты, позволяющие выбрать более рациональный по произ­водительности для заданных условий технологический вариант.

4.4.2 Выбор оборудования

При проектировании новых технологических процессов имеется возможность выбора оборудования с требуемыми техническими и эко­номическими показателями. Достижение наивысших экономических пока­зателей проектируемой технологической операции - обязательное условие, которое должно учитываться при выборе оборудования.

Например, размер экономически целесообразной партии заготовок, при которой следует переводить их обработку с токарного станка на револьверный, составляет 5-25 шт., с револьверного станка на одно-шпиндельный автомат – 150-700 шт. и на многошпиндельный автомат с одношпиндельного - от 150 шт. заготовок и выше. При этом с увеличением размеров обрабатываемых заготовок величина операцион­ной партии, при которой экономично применение высокопроизводи­тельных и дорогостоящих станков, уменьшается.

В настоящее время внимание технологов привлекает вопрос об установлении границ экономического применения станков с программным управлением. При изготовлении заготовок сложной конфигу­рации и больших габаритов целесообразность применения таких станков не вызывает сомнения несмотря на высокую их стоимость. Многообразные технологические возможности, высокая точность и произво­дительность этих станков, сокращение сроков подготовки производства, значительная экономия в затратах на приспособления и производ­ственную зарплату, более полное использование возможностей станков и устранение брака окупают высокую стоимость подобного оборудования.

Необходимо подчеркнуть, что быстрое совершенствование конструк­ций станков с ЧПУ изменяет область их экономичного применения и сдвигает ее в сторону уменьшения размеров операционных партий обрабатываемых заготовок даже при обработке обычных деталей машиностроения. В частности применение станков с оперативным управлением на базе микропроцессоров может оказаться экономичным уже при обработке нескольких штук заготовок.

Кроме того, при использовании станков с ЧПУ следует учитывать сокращение потребности предприятий в дефицитной рабочей силе, что в современных условиях очень важно. Необходимые сведения об оборудо­вании и его возможностях приведены в справочнике.

Решение вопроса о наиболее рациональном по производительности варианте технологической операции может быть принято только после проведения технического нормирования трудоемкости обрабо-

тки по ва­риантам.

Маршрутная технология согласовывается с руководителем ра-

боты, и после корректировки проводится размерный анализ технологического процесса.

4.5 Оценка экономической эффективности варианта

технологического процесса

Современный уровень развития техники позволяет создавать раз­личные варианты технологии, обеспечивающие изготовление деталей, полностью отвечающих всем требованиям чертежа.

Для решения вопроса о целесообразности составленного техно­логического маршрута при выполнении работы нужно про­анализировать не менее двух его вариантов. Сравнение с базовой технологией обязательно, если аналогичное производство, отвечаю­щее современному уровню развития данной отрасли, уже имеется на заводе. Сравнение различных вариантов технологических процессов можно произвести только по основным показателям эффективности.

Ввиду того, что составление подробной калькуляции себестоимос­ти обработки по нескольким вариантам является весьма трудоемкой задачей, можно пользоваться упрощенными способами оценки эффективности. В таком случае принимают, что для сравнения вариантов достаточ­но учесть лишь такие расходы, которые зависят от вида сравниваемых процессов, и можно не учитывать расходы, которые будут одинаковыми или мало отличающимися в данных сравниваемых вариантах обработки.

Если при одинаковых капитальных вложениях в одном из вариантов при прочих равных условиях достигается более низкая себестоимость, то этот вариант наиболее целесообразен. Если получение более низкой себестоимости требует повышенных капитальных вложений, то для выбо­ра оптимального варианта необходимо соизмерить экономию на себестоимости с суммой дополнительных капитальных вложений.

Годовая экономия на себестоимости

(4.1)

где С1
и С2
- себестоимость годового объема продукции первого и второго вариантов технологического процесса, руб./год. Дополнитель­ные капитальные затраты

, (4.2)

где К1
и К2
-капитальные вложения

при первом и втором вариантах, руб

Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений экономией себестоимости в годах

. (4.3)

Необходимо сопоставить расчетную величину срока окупаемости с нормативным сроком окупаемости капитальных вложений.

Технологический процесс считается экономически целесообразным, если расчетный срок окупаемости меньше нормативного или равен ему:

. (4.4)

При выполнении работы можно принимать лет.

В практике большее применение получил не срок окупаемости, а его обратная величина - норма или коэффициент эффективности допол­нительных капитальных вложений:

. (4.5)

Этот коэффициент показывает размер экономии в год, получаемой на один рубль дополнительных капитальных вложений.

Можно записать условие экономической эффективности варианта технологического процесса:

. (4.6)

Новый технологический процесс считается экономически целесооб­разным, если полученный по расчету коэффициент эффективности больше нормативного.

Для машиностроения нормативный коэффициент эффективности

Сравнивая несколько вариантов ( более двух), эффективным

можно считать вариант с наименьшей суммой приведенных затрат.

Приведенные затраты

, (4.7)

где - приведенные затраты, руб.; - себестоимость годового объема продукции по рассматриваемому варианту технологического про­цесса, руб.; - капитальные вложения по данному варианту, руб.; - нормативный коэффициент сравнительной экономической эффек­тивности.

Дополнительные капитальные вложения эффективны, если

. (4.8)

Из этого неравенства

. (4.9)

Наиболее эффективным будет вариант с наименьшей суммой приве­денных затрат.

При помощи метода оценки приведенных затрат можно установить критическую программу выпуска продукции, т.е. программу,

ниже ко­торой внедрение данного технологического процесса не дает эффекта.

Основные рекомендации по выбору наиболее эффективного варианта технологического процесса:

1. Из нескольких возможных вариантов технологического процес­са, равноценных с позиции технического принципа проектирования (выполнение всех требований и технических условий на изготовление изделия), выбирают после расчета экономической эффективности наибо­лее эффективный (экономичный) и производительный;

2. При равной производительности вариантов выбирают наиболее экономичный;

3. При равных экономических показателях вариантов выбирают наиболее производительный;

4. В исключительных случаях для расшивки "узких" мест произ­водства за основу может быть принят наиболее производительный ва­риант технологического процесса.

4.6 Назначение параметров режима обработки

При механической обработке параметры режима резания во многом определяют основные качественные показатели технологической операции, например: производительность и точность обработки, шероховатость поверхности и др.

Исходными данными для выбора параметров режима резания являются:

1) данные о детали (характеристики обрабатываемости материала; габариты, масса и форма; требования по точности и шероховатости обрабатываемой поверхности; требования к состоянию поверхностного слоя);

2) сведения о заготовке (чертеж и технические условия; способ получения; величина и характер распределения припусков; состояние поверхностного слоя, т.е. наличие корки, окалины, упрочнения);

3) данные об оборудовании (возможные размеры обрабатываемых заготовок; достигаемая точность обработки; значения подач и частоты вращения шпинделя; мощность привода);

4) данные о режущем инструменте (материал режущей части, конструктивные размеры, геометрия заточки).

Для каждой технологической операции параметры режима резания назначаются в определенном порядке. Рассмотрим выбор величин режима резания при токарной одноинструментальной обработке.

1. Выбирают глубину резания t и число рабочих ходов. С целью сокращения времени обработки, в том числе и вспомогательного, рекомендуется работать с минимальным числом рабочих ходов.

При черновой обработке глубина резания назначается максимальной, соответствующей снятию припуска за один рабочий ход. Однако глубина резания оказывает значительное влияние на силы резания, мощность, расходуемую на резание, и на вибрации. В связи с этим, когда отмеченные факторы ограничивают выбор глубиной резания, обработку проводят за несколько рабочих ходов.

При чистовой обработке рекомендуется весь припуск, величина которого обычно мала, снимать за один рабочий ход.

2. Подачу S назначают с учетом требований к шероховатости обрабатываемой поверхности, жесткости технологической системы, прочности инструмента, мощности привода подачи. Рекомендации по выбору величины подачи даются в книгах .

3. По установленным величинам t и S для конкретного обрабатываемого материала, назначенного по рекомендации материала режущей части инструмента и по принятой величине стойкости инструмента назначают скорость резания.

В обычных условиях обработки на станках, когда замена инструмента при его затуплении не требует много времени, величина стойкости принимается для разных случаев от 30 до 90 минут в соответствии с нормативными рекомендациями.

4. По выбранной скорости резания определяют частоту вращения шпинделя:

, (4.10)

где n - частота вращения шпинделя, с-1
; V - скорость резания, м/с;

d - диаметр обрабатываемой заготовки, м.

5. По найденным величинам подачи и частоты вращения проверяют пригодность выбранной модели станка и, если расчетные подачи и час­тота вращения укладываются в характеристику станка, то частота вращения и подача корректируются по фактическим ближайшим значениям, соответствующим паспортным данным станка.

6. Рассчитывают составляющие силы резания и крутящий момент по формулам, известным из курса «Резание металлов».

Вертикальная (тангенциальная) составляющая силы резания

. (4.11)

Радиальная составляющая силы резания

. (4.12)

Осевая составляющая силы резания (сила подачи)

. (4.13)

В этих формулах значения коэффициентов, а также показателей степени находят по таблицам.

Крутящий момент

. (4.14)

7. Определяют потребную мощность станка. Эффективная мощность на резце, кВт:

, (4.15)

где Рz
- тангенциальная составляющая силы резания, Н; V - ско­рость резания, м/с;

Необходимая мощность привода

, (4.16)

где h - КПД станка, выбирается из паспорта на станок (в среднем h= 0,8…0,85).

Значение Nпр
сопоставляют с мощностью электродвигателя выбранного станка Nст
. Если мощность электродвигателя меньше требуемой по расчету, то рекомендуется снизить скорость резания, а не

подачу.

Выбранную величину подачи при снятии больших припусков на черновых операциях следует проверить:

а) по прочности пластинки твердого сплава;

б) по прочности державки резца;

в) по точности обработки;

г) по прочности механизмов подачи станка.

Проверку соответствия значения подачи условию прочности пластинки твердого сплава инструмента производят сравнением тангенциальной составляющей силы резания Рz
, рассчитанной по формуле (5.I4), с ее допускаемым значением (см. Приложение Б). Если фактическая сила резания превышает допускаемую, то выбранную подачу уменьшают.

Проверка выбора подачи из условия прочности державки резца производится после расчета державки на изгиб. Сила Рz
, допускаемая по прочности державки, определяется по формулам (4.17-4.19), Н.

Для державок прямоугольного сечения

, (4.17)

для державок квадратного сечения

, (4.18)

для державок круглого сечения

. (4.19)

В этих формулах В -ширина державки, м; Н - высота державки, м; l - вылет резца, м; d - диаметр круглой державки, м; [s]и
– допускаемое напряжение на изгиб материала державки, Пa.

При проверке влияния подачи на точность обработки можно исходить из условия, чтобы стрела прогиба обработанной детали не превышала 0,25 поля допуска на выполняемый размер, соответствующий данной обработке.

Например, допускаемые точностью обработки радиальные силы резания при обточке гладких валиков составляют при работе в центрах

, (4.20)

при работе в патроне с поджимом задним центром

, (4.21)

при работе в патроне

, (4.22)

где f - стрела прогиба детали, м; l - длина детали, м; Е - модуль упругости, Па; I - момент инерции поперечного сечения детали, м4
.

Для проверки подачи по прочности механизма подачи станка определяется по формуле (5.13) осевое усилие Рх
, которое срав­нивается с усилием, допускаемым по прочности механизма подачи (берется из паспорта на станок). Если рассчитанное таким образом значение силы, соответствующее выбранной подаче, превышает допускаемое значение, то подача должна быть соответственно умень­шена.

Методика назначения параметров режима резания при других видах механической обработки не меняется.

5 ОФОРМЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ РАСЧЕТНО-
ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

Основные требования к оформлению материалов работы определяются стандартами.

5.1 Расчетно-пояснительная записка

5.1.1 Текст расчетно-пояснительной записки выполняется рукопис­ным способом черными чернилами на одной стороне листа белой бумаги формата 210х297 мм. На листах должны быть нанесены рамки с оставлением полей: слева и сверху - 20 мм, с других сторон - по 5 мм. Высота букв текста не менее 2,5 мм, а цифр – 5 мм. С разрешения руководителя проекта записка может быть отпечатана на пишущей машинке через два интервала. Формулы в машинописный текст вносятся от руки.

5.1.2 Титульный лист является первым листом записки, надписи на титульном листе выполняются основным шрифтом (размеры 5 и 7, ГОСТ 2.304-81) черной тушью или черными чернилами. Пример запол­нения титульного листа дан в приложении.

5.1.3 Расчетно-пояснительная записка в соответствии с требованиями ГОСТ 2.106-66 комплектуется следующим образом:

а) титульный лист;

б) техническое задание (см. приложение I);

в) оглавление (содержание);

г) основной текст;

д) список используемых источников;

е) приложения.

5.1.4 Каждому разделу пояснительной записки присваивается номер, обозначаемый арабскими цифрами с точкой.

При наличии подразделов их номера состоят из номера раздела и порядкового номера подраздела с точкой между ними (например. 2.3 обозначает раздел 2, подраздел 3).

Подраздел допускается разбивать на пункты, нумерация которых выполняется аналогично (например, 1.2.3обозначает раздел 1, подраздел 2, пункт 3).

Наименование разделов, подразделов и пунктов должно быть кратким и соответствовать содержанию.

Расстояние между заголовками и последующим текстом должно быть равным 10...15 мм.

5.1.5 Все формулы, на которые есть ссылки в тексте, должны быть пронумерованы арабскими цифрами в скобках. Ссылки в тексте на порядковый номер формулы даются в скобках.

5.1.6 Все иллюстрации в пояснительной записке ( эскизы, схемы, графики и т.д.) называются рисунками и их последовательно нумеруют арабскими цифрами: «Рисунок 1», «Рисунок 2» и т.д. Ссылки на рисунки дают с сокращением слова «смотри», например, «см. рисунок З». При необходимости рисунки должны иметъ наименование и необходимые пояснительные данные (подрисуночный текст).

5.1.7 Вспомогательные материалы, таблицы, программы, результаты расчета на ЭВМ и др. допускается давать в виде приложений с указанием в центре строки слова «Приложение». Обязательно также наличие тематического заголовка приложения. Приложения нумеруются заглавными буквами русского алфавита без точки, например: «Приложение А». Нумерация листов пояснительной записки и приложений должна быть сквозной.

5.1.8 Нумерация листов пояснительной записки проставляется, начиная с третьего листа, т.к. титульный и лист технического зада­ния не нумеруются. Номер листа проставляется справа вверху.

5.1.9 В тексте расчетно-пояснительной записки должны быть ссылки на литературные источники, из которых заимствуются расчетные фор­мулы, коэффициенты и другие сведения, номера ссылок заключаются в квадратные скобки. В конце записки необходимо привести в порядке упоминания полный список использованной литературы. Согласно ГОСТ 7.1-76 в списке литературы приводятся фамилия и инициалы автора, название книги, издательство, год издания и количество страниц. Пример оформления списка литературы смотри в разделе «литература» настоящего руководства.

5.2 Альбом карт технологического процесса

5.2.1 В начале альбома помещается титульный лист (см. приложение Б), за которым следуют маршрутные карты технологического процесса. Эскиз заготовки, выполненный на картах эскизов, помещают сразу за маршрутными картами. Далее в технологической последовательности помещаются операционные карты механической обработки и карты тех­нического контроля для заключительной контрольной операции.

5.2.2 Карты технологического процесса на технологическую операцию в альбоме размещают в следующей последовательности: эскиз на операцию, выполненный на карте эскизов; текстовая операционная карта или карта технического контроля.

5.2.3 На каждой карте, входящей в комплект (комплект маршрутных карт, комплект карт на каждую операцию), указывается в соответству­ющей графе общее количество карт в данном комплекте и порядковый номер карты в комплекте.

5.2.4 Текст технологических документов выполняется от руки только черной тушью (чернилами, пастой), чертежным шрифтом, высота букв и цифр не менее 2,5 мм.

5.2.5 Операционные эскизы на картах эскизов изображаются каран­дашом или тушью с применением чертежного инструмента в масштабе, едином для данного технологического процесса.

5.2.6 Условные изображения базирования и крепления изделий на операционных эскизах выполняются по ГОСТ 3.1107-8I.

5.2.7 При заполнении карт технологического процесса руководство­ваться методическими указаниями.

5.3 Чертежи и схемы

5.3.1 Чертежи и схемы выполняются в соответствии с правилами единой системы конструкторской документации (ЕСКД) на листах формата А1 по ГОСТ 2.301-68.

5.3.2 Формат чертежа определяется размерами внешней рамки, выполненной тонкой линией. Линии рамки чертежа наносят на расстоянии 5 мм от внешней. У левого края листа в пределах формата оставля­ют свободное поле шириной 20 мм (см. приложение).

5.3.3 Все чертежи и надписи на них выполняются в карандаше, особое внимание следует уделить качеству оформления.

5.3.4 Исходным документом чертежа объекта производства служит, как правило, заводской чертеж, в который внесены необходимые из­менения после анализа технологичности конструкции. Рабочий чертеж должен содержать полную информацию согласно тре­бованиям ЕСКД. на рабочих чертежах деталей все размеры проставля­ют по комбинированному способу с указанием квалитета точности и допускаемых отклонений. Точность выпол­нения размеров без допусков и неуказанные отклонения по взаимному расположению поверхностей оговариваются в технических требова­ниях к изделию.

5.3.5 Технические требования к изделию размещают над основной надписью, а техническую характеристику- выше на свободном поле чертежа в виде таблицы или текстовой части. Пункты технических требований и технической характеристики должны иметь самостоя­тельную нумерацию. Каждый пункт записывают с новой строки, при­чем длина строки не должна быть более 185 мм. Технические требования и техническую характеристику помещают только на первом листе. Заголовок «Технические требования» не пишут, если на чер­теже нет технической характеристики. Техническую характеристику помещают под заголовком «Техническая характеристика» отдельно от технических требований. Заголовки не подчеркиваются.

5.3.6 Чертеж заготовки оформляется на отдельном листе в масш­табе, принятом для детали. При оформлении чертежа заготовки необ­ходимо пользоваться стандартами на соответствующие виды заготовок (поковки, штамповки, отливки и др.).

список использованных источников

1. ГОСТ 14.204-73. Правила обеспечения технологичности конструкций деталей.

2. ГОСТ 14.205-83. Технологичность конструкций изделий. Термины и определения.

3. Кононенко В.Г. , Прялин М.А. Оценка технологичности и унификации машин. -М.: Машиностроение,1986.-160с.

4. Маталин А.А. Технология машиностроения. –Л.: Машиностро-ение, 1985.-469с.

5. Моисеев М П. Экономика технологичности конструкций. -М.: Машиностроение, 1981.-253с.

6. Обработка резанием высокопрочных коррозионностойких и жаропрочных сталей /Под ред. П.Г.Петрухи.-М.: Машиностроение, 1980.-167с.

7. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. -М.: Машиностроение,1974. ч.1. –416с., ч.2. –200с.

8. Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного на обслуживание рабочего места и подготовительно –заключительного для технического нормирования станочных работ. Серийное производство. –М.: Машиностроение, 1974.-136с.

9. Общемашиностроительные нормативы времени на слесарную обработку и слесарно –сборочные работы по сварке машин. Серийное производство. –М.: Машиностроение, 1968.-219с.

10.Режимы резания труднообрабатываемых материалов: Справочник: /Я.Л. Гуревич, М.В. Горохов, В.И. Захаров и др. –М.: Машиностроение, 1986. –240с.

11.Справочник технолога –машиностроителя /Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. –М.: Машиностроение, 1985. т.1. –656с., т.2. –496с.

12.Термическая обработка в машиностроении: Справочник. –М.: Машиностроение, 1980. –240с.

13.Технологичность конструкций изделий /Под ред. Ю.Д. Амирова. –М.: Машиностроение, 1985.–364с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Бийский технологический институт

Алтайского государственного технического университета

им. И. И. Ползунова

Кафедра МРС и И

ЗАДАНИЕ

на расчетно-графическую работу

Студент Петров А.В. Группа ЭУП-81

Руководитель работы Рыжиков В. В.

Тема работы : Технологический процесс механической обработки

детали.

Объем расчетных работ:

1. Технико-экономическое обоснование выбора варианта заготовки.

2. Расчет режимов резания для фрезерной и токарной операций.

3. Техническое нормирование фрезерной и токарной операций.

Объем графических работ:

1. Чертежи детали и заготовки.

2.

Срок выполнения работы: 1 декабря 1999 года.

Дата защиты: 4 декабря 1999 года.

Дата выдачи задания: 17 сентября 1999 года.

Руководитель работы /Рыжиков В. В./

Студент /Петров А.В./

Приложение Б

Бийский технологический институт

Алтайского государственного технического университета

им. И. И. Ползунова

Кафедра МРС и И

РАСЧЕТНО- ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к расчетно-графической работе на тему «Технологический процесс

механической обработки детали»

Зав. кафедрой Фирсов А. М.

Руководитель работы Рыжиков В. В.

Студент Петров А. В.

Бийск 1999

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ______________________________________________ 3 1 ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ______________________ 3 2 СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ_________________________________________________ 3 2.1 Альбом карт технологического процесса_______________ 3 2.2 Графическая часть___________________________________ 3 2.3 Расчетно-пояснительная записка______________________ 4 3 ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАБОТЫ_______________________ 5 3.1 Проектирование технологического процесса___________ 5 3.2 Чертежи технологической части расчетно-графической работы_________________________________________________ 6 3.3 Расчетно-пояснительная записка_____________________ 6 4 ВЫПОЛНЕНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ РАЗДЕЛОВ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ__________________________________ 7 4.1 Анализ технологичности конструкции_________________ 7 4.2 Выбор заготовки и методов ее изготовления___________ 7 4.3 Выбор технологических баз___________________________ 8 4.4 Выбор методов и технологического маршрута обработки поверхностей_________________________________________ 10 4.4.1 Составление технологического маршрута_________ 10 4.4.2 Выбор оборудования____________________________ 11 4.5 Оценка экономической эффективности варианта технологического процесса_____________________________ 12 4.6 Назначение параметров режима обработки____________ 15 5 ОФОРМЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ________________________________________________ 18 5.1 Расчетно-пояснительная записка____________________ 18 5.2 Альбом карт технологического процесса______________ 20 5.3 Чертежи и схемы___________________________________ 21 список использованных источников______________ 22 ПРИЛОЖЕНИя__________________________________________ 23

Фирсов Александр Максимович

Рыжиков Владимир Васильевич

Молочнов Игорь Владимирович

Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по курсу «Технология производства» для студентов специальности 060800 «Экономика и управление на предприятиях (по отраслям)»

Подписано в печать 4.05.99. Формат 60 х 84 1/16

Усл.п.л. 1,56 . Уч.- изд.л.1,45.

Печать – ризография, множительно-копировальный

аппарат «RISO TR 1510».

Технический редактор Малыгина Ю.Н.

Тираж 50 экз. Заказ 99-40

Издательство Алтайского государственного

технического университета им. И.И. Ползунова,

656099, г. Барнаул, пр. Ленина, 46

Оригинал-макет подготовлен ВЦ БТИ АлтГТУ

им. И.И. Ползунова

Отпечатано на ВЦ БТИ АлтГТУ

им. И.И. Ползунова

659305 г. Бийск, ул. Трофимова, 29.