Методические указания к выполнению разделов и составных частей

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 6Следующая ⇒

1) Титульный лист имеет унифицированную структуру и оформляется в соответствии с образцом, приведенном в Приложении 1.

2) Задание на КП – оформляется на стандартном бланке (Приложение 2 ) и подписывается руководителем КП.

3) Содержание включает перечень наименований всех разделов РПЗ с указанием нумерации их рубрик и страниц начала разделов.

Этот лист нумеруется цифрой 1 и содержит в нижней части штамп для текстовых документы (Приложение 3), все последующие за ним листы имеют сквозную нумерацию в пределах РПЗ и штампы для листов с продолжением текста.

4) Реферат содержит сведения о выходных данных работы, смысловое содержание и аннотированную характеристику (Приложение 4).

Структурно содержит:

- заголовок;

- выходные данные о работе;

- ключевые слова (отражают смысл основного содержания работы и записываются заглавными буквами через точку с запятой, при этом смысловые понятия должны характеризоваться минимальным количеством слов, лучше – одним);

- аннотированное содержание работы (одной, двумя предложениями дается характеристика полученного эффекта и за счет каких факторов).

Объем реферата – 0, 5…0, 6 стр.

5) Конструктивно-технологическая характеристика детали – отражаются служебное назначение детали, эксплуатационные требования, предъявляемые к ней и анализируется ее технологичность.

5.1) Служебное назначение детали

Включает как минимум:

- описание и характеристику узла (механизма), в который входит деталь-представитель;

- описание функций, которые выполняет данная деталь и ее исполнительные поверхности и базы;

- характеристику условий эксплуатации с указанием вида и характера воспринимаемых деталью перегрузок; рабочей среды; факторов, сопровождающих работу детали.

5.2) Особенности конструкции детали

В этом разделе указываются:

- к какому классу (типу) деталей относится данная деталь-представитель.

Различают следующие классы деталей: 1) корпусные детали (корпусы, основания, станины, рамы, кожухи, блоки цилиндров и др.); 2) валы; 3) втулки и диски; 4) рычаги; 5) зубчатые и червячные колеса; 6) червяки и шнеки; 7) винты (гребные, воздушные); 8) кулачки и детали периодического профиля.

В свою очередь, в каждом классе выделяют подклассы, группы и типы деталей. Например, среди валов различают такие подклассы: валы сплошные, валы ступенчатые, валы нежесткие, валы пустотелые, валы-шпиндели, валы шлицевые, валы-шестерни, валы распределительные, валы коленчатые.

Внутри каждого подкласса валы делятся на группы, объединяющие их по общности основных технологических признаков, а затем на типы.

К типу относятся валы со сходственными конструктивными признаками (т.е. очень близкие по конструкции). Для валов, относящихся к одному типу, практически можно разработать один общий ТП их изготовления.

- масса и габариты детали;

- виды и сложность поверхностей, образующих конструктивные формы детали;

- степень точности размеров, геометрических форм поверхностей, их относительного расположения, шероховатость;

- вид и марка материала, его физико-механические и технологические свойства.

5.3) Характеристика технологичности конструкции детали

проводится по следующим признакам:

- все ли поверхности детали подвергаются механической обработке;

- сложность получения для нее заготовки;

- обрабатываемость материала;

- достаточная ли жесткость конструкции детали;

- наличие удобных технологических баз;

- возможность соблюдения при обработке детали основных принципов базирования;

- удобство подвода и отвода инструмента при обработке различных поверхностей, особенно полузакрытых и сложных форм;

- удобство и доступность контроля параметров точности;

- использование в конструкции детали унифицированных конструктивных элементов;

- наличие однородности в конструкции детали;

- необходимость применения оригинальных методов обработки, специнструмента, спецприспособлений и специального оборудования;

- сложность получения (обработки) поверхностей с учетом их формы;

- сложность достижения заданных степеней точности размеров, допусков формы и расположения поверхностей, а также их шероховатость;

- наличие и место в ТП термической или химико-термической обработки;

- возможность применения прогрессивных и высокопроизводительных методов обработки и технологического оборудования;

- возможность автоматизации ТП изготовления и сборки детали.

6) Характеристика типа производства – если в задании тип производства не указан, то вначале дается обоснование выбора типа производства, а затем его характеристика по основным признакам: характер операций, выполняемых на одном рабочем месте; их структура; виды используемых оборудования, оснастки и инструментов; планировка оборудования на производственных участках; квалификация рабочих; организационные формы ТП; уровень автоматизации ТП.

7) Выбор вида и метода получения заготовки – на основе теоретических положений обосновывается предлагаемый метод получения заготовки с оценкой коэффициента использования материала, при этом технико-экономический расчет не проводится.

При выборе вида заготовки необходимо учитывать следующие факторы влияния: 1) эксплуатационные условия работы детали; 2) ее размеры; 3) форму; 4) материала; 5) экономичность изготовления с учетом типа производства; 6) коэффициент использования материала К_им. Результаты сравнительного анализа приводятся в виде формализованной таблицы.

8) Анализ базового ТП

включает его характеристику по следующим признакам:

- общее количество операций и степень их однородности;

- число операций механической обработки;

- применяемые методы обработки;

- используемые оборудование, оснастка;

- инструменты (режущий и мерительный) и их особенности;

- принятые принципы проектирования технологических операций и их структура;

- степень загрузки оборудования (сравнение циклов операций);

- организационные особенности ТП;

- степень автоматизации и механизации операций;

- применяемый метод получения заготовки.

Здесь же приводится маршрутно-операционная форма базового ТП в табличном виде (Приложение 5).

При этом на эскизах обработки обрабатываемые поверхности изображаются линиями красного цвета, они нумеруются в последовательности обработки, для них указываются необходимые размеры с допусками и шероховатость, приводится схема базирования.

9) Предлагаемый вариант ТП – излагается концепция разрабатываемого варианта ТП, в которой обосновываются предлагаемые технические решения с указанием возможного получаемого эффекта, в частности конкретно характеризуются операции, в которых изменяется структура или применяются наиболее прогрессивное оборудование, оригинальные станочные приспособления, специальный режущий и мерительный инструмент и т.д.

Характер разрабатываемого технологического процесса определяется типом производства и условиями его проектирования, отраженными в задании на КП.

Разработка технологического процесса должна быть направлена на повышение технического уровня производства, качества продукции и производительности труда.

При выборе оборудования следует отдавать предпочтение наиболее прогрессивным и производительным его видам, способствующим автоматизации и механизации ТП.

Для мелкосерийного производства ТП целесообразно разрабатывать по принципу группового метода, позволяющего эффективно применять универсальное оборудование в сочетании со специализированной высокопроизводительной технологической оснасткой. Здесь широкое применение находят станки с числовым программным управлением (ЧПУ), основной эффект от применения которых достигается за счет сокращения сроков подготовки производства (уменьшение или вовсе отсутствие времени переналадок), сокращения вспомогательного времени, снижения себестоимости изготовления деталей, повышения производительности труда.

Для серийного производства технологический процесс целесообразно проектировать, ориентируясь на переменно-поточное производство, в котором используется высокопроизводительное переналаживаемое оборудование со специализированной оснасткой.

Для массового производства следует стремиться разрабатывать технологический процесс с использованием высокопроизводительного специального и специализированного оборудования, специальной технологической оснастки при максимальной механизации и автоматизации производства.

Предлагаемый вариант ТП, также как и базовый, приводится в маршрутно-операционной форме в табличном виде.

10) Определение промежуточных припусков и размеров на механическую обработку заготовки – производится расчетно-аналитическим методом на одну поверхность вращения и на одну плоскую поверхность по методике, изложенной в п.5 настоящего пособия.

11) Определение режимов резания и норм времени – производится для одной-двух операций, желательно вновь разрабатываемых, причем разнородных, например: токарной и фрезерной; токарной и сверлильной и т.д., либо для одной сложной операции, содержащей указанные виды обработки при этом режимы резания определяются аналитическим методом в соответствии с методикой, изложенной в п.6 настоящего пособия.

12) Проектирование станочного приспособления – выполняется для одной из операций разработанного ТП по методике, изложенной в п.7 (7.1,; 7.3; 7.5; 7.7) настоящего пособия.

13) Проектирование контрольно-измерительного приспособления – производится для осуществления контроля технических требований на определение отклонений взаимного расположения поверхностей детали (перпендикулярности, соосности, параллельности, радиального биения, некруглости, неплоскостности и т.д., а также контроля зубьев, шлицев, резьбы и др.) по методике, изложенной в п.7 (7.2; 7.4; 7.6) настоящего пособия.

14) Заключение – делаются выводы об эффективности разработанного технологического процесса с указанием (перечислением) основных факторов, способствующих достижению указанного эффекта.

15) Список литературы – приводится нумерационный перечень библиографических описаний источников, располагаемых в алфавитной последовательности. При этом в текстовых ссылках (в квадратных скобках) указываются порядковые номера источников из данного списка литературы.

При работе с литературой следует пользоваться наиболее поздними изданиями, содержащими сведения о передовых научно-технических достижениях.

4.3. Требования к оформлению

Текст пояснительной записки (ПЗ) пишется на одной стороне листа писчей бумаги формата А4 (297× 210) со штампом у нижнего поля (см. Приложение 4). Все листы ПЗ сшиваются в книгу, первый лист которой является титульным листом ПЗ и он не нумеруется.

Содержание ПЗ необходимо разделять на составные части: разделы, подразделы, пункты и подпункты. Все составные части имеют сквозную, в пределах всей ПЗ, нумерацию арабскими цифрами. Каждая более мелкая структурная единица составных частей должна включать в себя все номера более крупных единиц, которые при обозначении номера разделяются точкой.

Наименование разделов должно быть кратким и отражать их существо, например:

2.1. Служебное назначение детали

2.2. Особенности конструкции

8. Анализ базового ТП и т.д.

Переносы слов и их сокращения в заголовках не делаются, точка в конце заголовка не ставится, заголовок не подчеркивается.

Заголовки отделяются от текста двумя интервалами. Отрыв заголовка от текста (помещение заголовка в конце листа, а текста в начале следующего листа) не допускается.

Используемая терминология и определения должны быть едиными и соответствовать общепринятым в научно-технической литературе.

Размерность всех параметров указывается в системе СИ.

Нумерация формул и рисунков (если их более одного) приводится в пределах каждого раздела, при этом номер состоит из двух цифр, разделенных точкой, первая указывает номер раздела, вторая – порядковый номер формулы или рисунка.

Номер формулы указывают в круглых скобках с правой стороны на уровне формулы. Например, нумерация формулы:

(3.5),

рисунков: рис. 2.1, рис. 2.2. и т.д.

При использовании в ПЗ справочных материалов необходимо давать ссылки на соответствующие литературные источники путем указания в квадратных скобках по ходу текста порядкового номера источника, помещенного в разделе «Список литературы», например: [1], [5] и т.д.

5. Методика определения промежуточных припусков и размеров заготовки

Припуски и промежуточные размеры определяются для любой поверхности детали, обрабатываемой не менее чем за две операции (перехода). Если такая поверхность отсутствует, то следует изменить маршрут обработки, добавив получистовые, чистовые или отделочные операции (переходы).

Предлагается определять припуски только одним методом – расчетно-аналитическим (РАМОП), в котором величина необходимого для выполнения перехода припуска определяется суммированием дифференцированных элементов, обусловленных погрешностями, оставшимися у заготовки от предшествующего перехода и имеющимися на выполняемом переходе [13]. При этом расчетной величиной является минимальный припуск, величина которого определяется соответственно:

- для односторонней обработки

= + + + (5.1)

- для симметричной обработки

2 =2( + + + ), (5.2)

где - шероховатость поверхности;

- глубина дефектного слоя;

- суммарные пространственные отклонения формы поверхности;

- погрешность установки;

" a", " b" – индексы, устанавливающие принадлежность параметра соответственно предшествующему и выполняемому переходам.

Поскольку заранее трудно определить направление векторов и , то обычно допускают наиболее вероятное их взаимно-перпендикулярное расположение, тогда приведенные формулы будут иметь вид:

- для одностороннего припуска

= + + (5.3);

- для симметричного припуска

2 =2[ + + ] (5.4).

Расчет припусков осуществляется по переходам (операциям) в последовательности их выполнения согласно принятому маршруту обработки. Поэтому определять межоперационные (промежуточные) припуски и размеры можно только после окончательной отработки маршрутного ТП и выбора метода получения заготовки.

Расчет припусков РАМОП для каждого перехода выполняют в следующем порядке:

1) по таблицам соответствия устанавливают , Т и допуск δ на выполняемый размер для искомой поверхности заготовки на предшествующем переходе (для первого перехода механической обработки резанием эти параметры будут соответствовать состоянию поверхности черновой (необработанной) заготовки). В таблицах соответствия значения указанных параметров приводятся в зависимости от вида заготовки, а также вида и характера обработки (например: фрезерование черновое, фрезерование чистовое и т.д.).

2) определяют величину для предшествующего перехода, которую принимают либо по справочным таблицам точности заготовки (сразу общее значение), либо рассчитывают по предлагаемым в справочнике формулам. Наиболее часто в этом случае находится геометрическая сумма двух или более векторов элементарных погрешностей, образующих суммарное значение . Например, для заготовки вала из горячекатаного проката, наиболее значимыми отклонениями формы принимают погрешности смещения центровых отверстий и продольной кривизны оси симметрии прутка . В этом случае суммарное отклонение формы поверхности исходной заготовки:

, (5.5)

в скалярной форме с учетом наиболее вероятного расположения суммируемых векторов под прямым углом определится по формуле:

. (5.6)

На последующих переходах величину определяют через соответствующий коэффициент уточнения , принимаемый по рекомендации справочника:

(5.7)

3) определяют величину для выполняемого перехода, которую либо принимают целиком по специальным справочным таблицам в зависимости от применяемой схемы установки (базирования) заготовки, либо вычисляют как векторную величину по элементарным составляющим, принимаемым также по справочным таблицам, либо по формулам, предлагаемым в справочнике. Во втором случае

(5.8)

в скалярной форме

. (5.9)

Для последующих переходов погрешность установки обычно определяется также через соответствующий коэффициент уточнения , принимаемый по рекомендациям справочника

(5.10)

4) по формулам (5.3) или (5.4) находят значения или .

5) определяют величину максимального припуска, например, по формулам: - для одностороннего припуска

(5.11)

- для симметричного припуска

, (5.12)

где , - допуски на размер соответственно на предшествующем и выполняемом переходах.

Более подробные указания по определению исходных величин , Т, , и , а также и приводятся в справочной литературе с учетом вида исходной заготовки.

6) определяют предельные промежуточные (межоперационные) размеры заготовки.

При этом, в отличие от расчета припусков, который приводится от черновой заготовки до перехода окончательной обработки, расчет ведется в обратном направлении – от заданного размера на чертеже детали к размеру исходной заготовки.

В зависимости от вида размера (охватываемый - вал, охватывающий – отверстие) его промежуточные значения будут определяться последовательным суммированием либо вычитанием соответствующих припусков.

Размеры по переходам будут определяться по формулам соответственно для валов:

	минимальные	максимальные
Деталь	=
первый переход			(5.13)
второй переход
	и т.д.	и т.д.

для отверстий:

	минимальные	максимальные
деталь	=
первый переход			(5.14)
второй переход
	и т.д.	и т.д.

Для размеров, заданных на уступы схема определения их промежуточных значений будет зависеть от распределения припусков между поверхностями, связываемые искомыми размерами, то есть они могут как возрастать, так и уменьшаться от детали к заготовке.

Исходные значения элементов припусков, а также результаты расчета промежуточных припусков и размеров заготовки рекомендуется заносить в сводную таблицу (Приложение 6). Все элементы припусков и допусков принимаются в мкм, а припуски и размеры указываются в мм.

По результатам расчета строится схема расположения промежуточных размеров, припусков и полей допусков относительно нулевой линии, располагаемой на уровне номинального размера поверхности заготовки.

6. Методика определения режимов резания и технических норм времени

Различают два метода определения режимов резания: опытно-статистический (табличный) и расчетно-аналитический [13].

Последовательность определения параметров режимов резания и в том и в другом методах практически одна и та же. Основное отличие состоит в том, что во втором методе скорость резания V, а также силовые параметры: сила резания P, крутящий момент M_кр и мощность резания Р_е вычисляются с помощью полуэмпирических зависимостей, в которых аргументы, а также их показатели степеней принимаются с учетом конкретных условий обработки, что делает эти формулы универсальными для практически всего диапазона изменения факторов, влияющих на определяемые функции (параметры режима обработки). При этом вид полуэмпирических зависимостей зависит от метода обработки (например: точение, фрезерование, сверление, шлифование и т.д.). Уточнение расчетных значений параметров для измененных условий обработки в обоих методах осуществляется с помощью результирующих (общих) поправочных коэффициентов, представляющих собой, как правило, произведение некоторого количества частных поправочных коэффициентов, значения которых принимаются по измененным условиям обработки.

В КП предлагается определить (назначить) режимы резания расчетно-аналитическим методом для любых (по выбору студента или согласованию с преподавателем) двух разнородных операций (переходов), например: токарной и фрезерной; токарной и сверлильной; фрезерной и шлифовальной и т.д.

Последовательность выполнения этапов при назначении режимов резания осуществляется в следующем порядке.

1) Устанавливаются исходные данные: вид и марка материала заготовки; номер и наименование операции (перехода); вид обработки (черновая, чистовая, отделочная и т.д.); тип и модель оборудования (станка), а также его техническая характеристика: предельные значения частоты вращения шпинделя n (или двойных ходов рабочего органа главного движения резания) и подач S; число ступеней регулирования и ; мощность приводов главного движения резания и подач.

2) Выбирается вид режущего инструмента и параметры его режущей части: вид и марка материала, основные геометрические параметры и размеры оправки.

3) Назначают глубину резания t, мм.

При черновой обработке t назначают по возможности максимальную, равную всему припуску или большей его части, исходя из допустимой прочности инструмента в соответствии с рекомендациями справочника, а также допустимых ограничений на оборудование. При чистовой обработке tназначают в зависимости от требований точности получаемых размеров и шероховатости обработанной поверхности.

4) Выбирают подачу S. В зависимости от метода обработки и применяемого инструмента для станков с вращательным главным движением резания различают следующие виды подач: S_o – подача на оборот шпинделя (мм/об); S_м – минутная подача (мм/мин); S₃ или S_z - подача на зуб режущего инструмента (мм/зуб). Соотношение между этими видами подач определяется соотношением:

, (6.1)

где z – число режущих элементов (зубьев) инструмента.

Для станков с главным движением резания периодического действия (например, возвратно-поступательным) используют подачу на двойной ход S_дв.х. (мм/дв. х.).

При черновой обработке выбирают максимально возможную подачу, исходя из прочности и жесткости ТС, мощности привода подачи и некоторых других ограничений подобного характера.

При чистовой обработке подачу выбирают главным образом в зависимости от шероховатости и требуемой точности обработанной поверхности.

5) Выбранное (рекомендуемое) по справочным таблицам значение подачи S_тб корректируют по паспортным данным (техническим характеристикам) станка. При этом, если станок имеет бесступенчатое регулирование подачи, то в качестве расчетного значения принимают табличное, то есть: S_p=S_тб.

Если на станке осуществляется ступенчатое регулирование подачи, то следует определить ее точное значение в соответствии с имеющимися ступенями регулирования по нижеприведенной методике, которая одинаково может использоваться и для коррекции частоты вращения шпинделя n и числа двойных ходов n_дв.х. исполнительного органа главного движения резания. Поэтому в рассматриваемой методике приведем зависимости для определения S, n и n_дв.х..

В паспортных данных станков обычно приводят не весь диапазон, а только предельные (минимальные и максимальные) значения искомых параметров, а также число ступеней z_ст их регулирования. Поэтому для определения промежуточных значений S, n и n_дв.х необходимо определить соответствующую ступень регулирования z_х по искомому параметру.

Коррекцию осуществляют следующим образом.

а) по известным предельным значениям искомого параметра и числу ступеней его регулирования определяют значение знаменателя геометрической прогрессии, определяющего интервал регулирования:

(6.2)

(6.3)

(6.4)

где , , - знаменатели геометрической прогрессии соответственно для коробок подач и скоростей вращения шпинделя и рабочего хода ползуна (стола);

, , - число ступеней регулирования соответственно у коробок подач и коробок скоростей вращения шпинделя и рабочего хода ползуна (стола);

, , , , , - максимальные и минимальные значения соответственно подачи, частоты вращения шпинделя и двойного хода ползуна (стола).

Полученную величину следует уточнить в соответствии с одним из следующих принятых в отечественном станкостроении стандартных значений:

- имеет вспомогательное значение, применяется редко, требуется очень точная регулировка скоростного параметра;

- применяется главным образом в станках-автоматах для более точной настройки на заданный режим работы;

- основные ряды в универсальных станках;

- в станках, при использовании которых время обработки меньше времени холостых ходов;

- имеет вспомогательное значение, применяется редко.

б) определяют ступень регулирования , соответствующую расчетному значению искомого параметра:

(6.5)

(6.6)

(6.7)

в) округляют полученное значение до целого числа и обязательно в меньшую сторону, если до следующего целого числа не хватает > 0, 2.

г) определяют расчетное паспортное значение искомого параметра:

(6.8)

(6.9)

(6.10)

6) По найденным и с учетом вида обработки (точение, сверление, фрезерование и т.д.) определяют расчетное значение скорости резания .

Полуэмпирические зависимости для всех видов обработки приводятся в справочной литературе. Они различаются по форме записи, но имеют практически одинаковую структуру, которую можно показать на примере токарной обработки для продольного точения и растачивания, а также поперечного точения:

, м/мин (6.11)

где - постоянная для стандартных условий резания соответствующих определенным виду обработки, материалу режущей части инструмента и величине подачи;

- общий поправочный коэффициент, представляющий собой произведение частных поправочных коэффициентов, учитывающих измененные условия обработки:

, (6.12)

где частные поправочные коэффициенты, учитывающие соответственно влияние:

- вида материала заготовки;

- состояние поверхности заготовки;

- вида материала инструмента;

- углов в плане резца;

- радиуса при вершине резца;

- увеличения стойкости инструмента при многоинструментальной обработке;

-увеличения стойкости инструмента при многостаночном обслуживании;

- стойкость инструмента (обычно для резцов принимают в пределах 30…60 мин);

- эмпирические показатели степеней.

Значения , , выбирают по соответствующим справочным таблицам.

7) Определяют расчетное значение частоты вращения шпинделя или число двойных ходов :

, мин^-1(6.13)

где -максимальный диаметр при обработке.

, (6.14)

где - средняя скорость рабочего органа за двойной ход ( , -скорости соответственно рабочего и холостого хода);

- путь, проходимый рабочим органом в направлении рабочего движения ( -длины соответственно обрабатываемой поверхности, врезания и перебега).

8) По формулам (6.3) – (6.10) п. 5 осуществляют коррекцию значений и по паспорту станка, при ступенчатом регулировании данных параметров, определяют их действительные значения и .

9)Определяют действительное значение скорости резания:

, м/мин (6.15)

, м/мин (6.16)

где .

10)Определяют силу резания (или крутящий момент ).

Для каждого метода обработки в справочной литературе приводятся свои полуэмпирические зависимости.

Например, для точения, строгания и долбления

, Н, (6.17)

где - постоянная и показатели степеней, учитывающие нормативные условия обработки при определенных: виде обработки, материалах заготовки и инструмента;