Требования к оформлению проекта

Оформление пояснительной записки курсового и дипломного проектов выполняется в соответствии с СТП 000.00.01.02-2011 «Общие требования стандартов к оформлению учебной документации».

УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ГЛАВ КУРСОВОГО

И ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТОВ

ВВЕДЕНИЕ

Кратко отражаются современные тенденции развития технологии машиностроения. Характеризуют прогрессивные методы изготовления деталей. Дают характеристику выпускаемой продукции базового предприятия.

1 ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Назначение и описание конструкции детали

Приводится краткая характеристика машины или агрегата, конструктивным элементом которой является заданная деталь. Указывается функциональное назначение детали при работе в узле. Кратко описывается конструкция детали поэлементно. По чертежу детали определяются конструкторские базы и поясняются предъявляемые технические требования.

1.2 Материал детали и его свойства

Даётся краткая характеристика материала детали. В таблицах указывается химический состав марки материала детали и его механические свойства.

Источник информации: соответствующие ГОСТы; [9], [11], [14], [85]

Пример:

Таблица 1 – Химический состав Сталь 45 ГОСТ 1050-88

В процентах

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

Таблица 2 – Механические свойства Сталь 45 ГОСТ 1050-88

	δв	δs	ψ	КСИ	НВ
МПа	%
					229..269

1.3 Анализ технологичности конструкции детали

1.3.1 Качественный анализ

Качественную оценку технологичности конструкции детали осуществляют по следующим показателям:

§ материал детали: обрабатываемость, обоснованный конструкторский выбор материала детали и увязка требований с маркой материала детали;

§ конфигурация: рациональность, доступность обработки;

§ соотношение количества поверхностей, обрабатываемых резанием и требующих такой обработки:

- наличие элементов удобных для закрепления заготовки в приспособлении, причём зажимные элементы должны обеспечивать доступ для обработки все поверхностей детали и высокую жёсткость системы заготовка – приспособление;

- возможность обработки максимального числа поверхностей с одного установа с использованием, в основном, консольно закреплённого инструмента;

§ обоснованность назначения отклонений от формы поверхностей и их взаимного положения;

§ соответствие шероховатости и точности поверхностей детали;

§ возможность совмещения конструкторских, измерительных и технологических баз в процессе обработки детали:

- наличие или создание необходимых искусственных технологических баз, используемых при обработке и захвате заготовки промышленным роботом;

- сокращение до минимального числа установов заготовки при обработке;

§ технологичность способа получения заготовки в конкретных производственных условиях;

§ масса детали (обязательна механизация перемещения или нет).

Комплекс критериев технологичности деталей, обрабатываемых на станках с ЧПУ условно можно разделить на две группы:

Первая группа критериев определяет общее требование к детали.

Во вторую группу входят критерии технологичности, относящиеся к обрабатываемым поверхностям (пазам, отверстиям, канавкам, шлицевым, зубчатым и др.)

Таким образом, при анализе технологичности деталей, обрабатываемых в условиях гибких производственных систем (ГПС), необходимо учитывать требования обработки, контроля, захвата и транспортирования заготовок и деталей при изготовлении, надёжного удаления стружки, максимального упрощения программирования, обеспечения благоприятных условий работы режущего инструмента, высокой надёжности технологической системы.

1.3.2 Количественный анализ

Количественная оценка технологичности конструкции производится в соответствии с ГОСТ 14.201-83 и требованиями источников [81]; [82]; [83]; [84].

Анализ заключается в определении расчётных показателей, характеризующих технологичность конструкции детали:

- коэффициент унификации – К_уэ;

- коэффициент точности – К_т;

- коэффициент шероховатости – К_ш;

Информация для количественной оценки приводится в Таблице 3.

Таблица 3 - Информация для количественной оценки технологичности

Наименование поверхностей	Количество поверхностей, Qэ	Количество унифицированных элементов, Qуэ	Квалитет точности	Параметр шероховатости, Rа, мкм
Торцы в размер 375-0,5		-		12,5
Шлицевая поверхность Д–8х70h8х64				2,5
Зубчатая поверхность m=2,5, Z=20				6,3
Канавка b=3,2, Ø54,2				6,3
Паз b = 6, h = 3,25				3,2
Резьбовая поверхность М40х2-6g				3,2
Итого

Коэффициент унификации элементов конструкции детали определяется по формуле:

(1)

где Q_уэ – количество унифицированных элементов;

Q_э – общее количество элементов

Деталь по этому показателю технологична, если К_уэ ≥ 0,6

Унифицированные элементы детали, которые выполнены по стандартам: шлицевые поверхности, резьбовые, зубчатые, фаски, шпоночные пазы, радиусы закругления, отверстия под крепёж, отверстия центровые, канавки для сбега резьбы, канавки для выхода резцов и шлифовальных кругов.

К унифицированным элементам относятся выполненные в соответствии с нормальными рядами размеров и конусов, диаметральные размеры ступеней на наружных поверхностях, в отверстиях, конические поверхности.

Коэффициент точности определяется по формуле:

(2)

где А_ср – средний квалитет точности

(3)

где n_1…i – число поверхностей деталей с точностью соответствующего квалитета

К_1…i - соответствующий квалитет

Полученный коэффициент точности должен удовлетворять требованиям К_т < 0,85.

Коэффициент шероховатости определяется по формуле:

(4)

где Б_ср – средний параметр шероховатости

(5)

где Бi – значение параметров шероховатости;

n_i - количество размеров, соответствующих i-му параметру шероховатости.

По данному показателю деталь технологична, если К_ш ≤ 0,32

На основании проведены расчётов, формулируется вывод о том, что конструкция детали технологична (или нетехнологична) по вышеназванным показателям.

2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1 Краткая характеристика заданного типа производства

Тип производства в проектном задании определяется с учётом массы детали и годовой программы в соответствии с рекомендациями [5, с.24]

В курсовом и дипломном проектах, даётся краткая характеристика заданного типа производства по признакам, в соответствии с которыми разрабатывается технологический процесс, а в дипломном проекте проектируется еще и участок механической обработки детали.

Характерными признаками типа производства являются типы применяемого оборудования, квалификация основных рабочих, технологическое оснащение, степень механизации и автоматизации производства и др.

2.2 Выбор и техническое обоснование метода получения заготовки

На выбор вида заготовок оказывает влияние ряд факторов: материал детали, её функциональное назначение, программа выпуска, конфигурация и размеры. В результате их анализа возможно сужение количества рассматриваемых вариантов. Но во многих случаях выбор заготовки представляет собой многовариантную задачу. Это связано с множеством методов изготовления заготовок. Поэтому для её решения выявляют возможные варианты заготовок по виду и методу их получения с учетом заданного типа производства.

Окончательный отбор предпочтительного варианта осуществляется на основе обоснования, которое выполняется по методическим указаниям [108], [109] с использованием стандартов [86], [93], [94], [101].

В пояснительной записке кратко приводится характеристика метода получения заготовки на базовом предприятии.

Для базового варианта определяется коэффициент использования материала по формуле:

(6)

где - масса детали, кг

- масса заготовки по базовому варианту, кг

Для проектируемой заготовки методом сравнения с базовой заготовкой выбирается метод получения заготовки, приводится его краткая характеристика (сущность способа, применяемое оборудование, преимущество по сравнению с базовым способом).

Для всех видов заготовок разрабатывается эскиз заготовки.

Заготовка изображается без масштаба. Для отливок указывается линия разъёма литейной формы с указанием «верх, низ» по отношению к линии разъёма. На позициях выносятся номера геометрических фигур, которые представляют собой припуски на механически обрабатываемых поверхностях детали.

Для проектного варианта необходимо определить коэффициент использования материала:

(7)

Необходимо определить массу заготовки по формуле:

(8)

где - объем заготовки, мм³;

- плотность материала,

Для определения массы заготовки, необходимо определить припуски и допуски на поверхности, подвергающиеся механической обработке.

Для заготовок – отливок в зависимости от типа производства, конструктивных элементов детали, материала по ГОСТ 26645 – 89 «Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку» определяют:

- вид отливки и квалитет точности размеров отливки. Приложение 1[101];

- класс размерной точности отливки;

- степень коробления элементов. Приложение 2. Таблица 9 [101];

- степень точности поверхностей отливки. Приложение 3. Таблица 11 [101];

- класс точности массы. Приложение 5. Таблица 13;[101];

- общий допуск элементов отливки на номинальный размер. Таблица 1 [101];

- ряд припуска. Приложение 6. Таблица 14 [101];

- общий припуск на сторону. Таблица 6 [101];

Вид окончательной механической обработки определяется в зависимости от параметров шероховатости и размерной точности детали или по технологическому процессу механической обработки.

Для заготовок – поковок, полученных методами пластической деформации (обработкой металлов давлением) по ГОСТ 7505-89 «Поковки стальные штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски» определяют:

- класс точности Т. Приложение 19. Таблица 1 [93]

- группу стали М. Приложение 19. Таблица 1 [93]

- степень сложности С. Приложение 2 [93]

- исходный индекс ___. Таблица 2 [93]

- припуск на механическую обработку. Таблица 3 [93]

- допуск на размеры заготовки. Таблица 8 [93]

Если заготовкой для детали служит круглый или трубный прокат, то необходимо определить точность его изготовления, метод резки на мерные заготовки, дать краткую характеристику оборудования, использующегося для разрезки.

Полученные расчётом результаты, приводятся в таблице 4, где и определяются расчётные параметры заготовки.

Графа «Допуск на размер заготовки» заполняется следующим образом:

- для заготовок – поковок:

на линейный размер проставляются указанные отклонения на данный размер;

на отверстие – значение допуска указывается с положительным знаком;

на вал – с отрицательным знаком.

- для заготовок – отливок:

на линейный размер значение допуска указывается с отклонениями. Например: допуск 0,08 мм, отклонение - ± 0,04;

на отверстие – значение допуска указывается с положительным знаком;

на вал – с отрицательным знаком.

Таблица 4 – Расчётные параметры заготовки

в миллиметрах

Размер детали, квалитет	Величина припуска П или 2П	Размер заготовки	Допуск на размер заготовки
Ø 120 (-0,063)	2 · 3,0	Ø 126 h14	-1,6
Ø 70h8 (-0,046)	2 · 2,4	Ø 74,8 h14	-0,8

Таблица 5 – Информация для расчёта объема заготовки, V_заг (V_{припуска})

Номер позиции на эскизе	Наименование геометрической фигуры	Расчётные параметры, мм	Формула объёма фигуры	Числовое значение Vзаг (Vприпуска), мм3
ИТОГО

После заполнения таблицы, определяется масса заготовки по формуле 8 и коэффициент использования металла по формуле 7.

Таблица 6 – Результаты сравнения заготовок

Способ получения	Масса заготовки mз, кг	Ким
Базовая заготовка (указать способ)
Проектная заготовка (указать способ)

По результатам сравнения вариантов получения заготовок, формулируется вывод о целесообразности применения в проекте менее металлоёмкой, а значит более экономичной заготовки на основании проведенных технических расчётов.

ПРИМЕЧАНИЕ: На усмотрение преподавателя, допускается при сложной конфигурации заготовки и для заготовки, имеющей малое количество обрабатываемых поверхностей, массу заготовки определять следующим образом:

(9)

где - масса припуска, кг

(10)

где - объем припуска, мм³.

2.3 Анализ базового технологического процесса

Приводят описание базового технологического процесса в виде таблицы.

Таблица 7 - Базовый технологический процесс

Номер операции	Наименование операции	Модель оборудования	Содержание операции	Тшт-к, мин

Анализ выполняют по следующим направлениям:

§ оценивают базовый вариант используемой заготовки для обеспечения технико-экономических параметров заданной годовой программы выпуска и при наличии альтернатив предлагают замену;

§ оценивают состав операций технологического процесса с точки зрения обеспечения требуемой производительности, точности, качества, требований экологии и охраны труда, снижения себестоимости;

§ определяют устаревшие модели технологического оборудования;

§ оценивают технологическую оснастку с точки зрения обеспечения требуемых параметров.

Формулируются технические выводы – решения по проектной технологии с учётом заданного типа производства и требований современного производства к производительности, энерго- и ресурсосбережению, уровню механизации и автоматизации производства, научной организации труда на участке.

2.4 Разработка проектируемого технологического процесса

2.4.1 Разработка эскиза детали. Планы обработки поверхностей

Эскиз детали разрабатывается на отдельном листе пояснительной записки. Рекомендуется использовать лист формата А3.

На эскизе изображается готовая деталь со всеми необходимыми для полного представления видами, проекциями, сечениями. На эскизе содержится вся необходимая информация по точности, шероховатости готовой детали.

Эскиз оформляется в виде рисунка.

Рисунок 2 – Эскиз детали ___________

На продолжении размерных линий в кружке диаметром восемь мм указывается по часовой стрелке номера всех обрабатываемых размеров. Эта информация в дальнейшем используется при составлении планов обработки и при разработке проектного технологического процесса.

Таблица 8 – Планы обработки поверхностей

Номер поверхности на эскизе	Размер с полем допуска, мм	Квалитет точности	Параметр шероховатости Ra, мкм	Методы получения
	Ø 120 (-0,063)		2,5	Точение предварительное Точение Шлифование
	Ø 70h8 (-0,046)		1,25	Точение предварительное Точение предварительное Точение Шлифование
	Д-8х70h8х64		2,5	Шлицефрезерование

Для заданного типа производства разрабатывают маршрут операции, выбирают оборудование, данные вносятся в таблицу «Маршрут обработки поверхностей».

2.4.2 Расчет припусков

Определение межоперационных припусков и размеров поверхностей производится статистическим методом в соответствии с методикой [109].

Сначала определяется окончательный размер, полученный после всех назначенных в маршруте видов механической обработки.

Затем определяются межоперационные размеры на предыдущие переходы.

Полученные данные записывают в таблице 9.

Таблица 9 – Припуски на механическую обработку

В миллиметрах