По выполнению лабораторно-практических работ

Методические указания

По выполнению лабораторно-практических работ

по дисциплине: Технология отрасли

для специальности:

151031 Монтаж и техническая эксплуатация промышленного

оборудования (по отраслям)

2014 г.

Одобрено предметно-цикловой комиссией механических дисциплин Председатель: __________________ Е.В. Солоха Протокол №____ от «____»__________20___г.

УТВЕРЖДАЮ: Зам. директора по учебной работе _________________ Л.Б. Хаустова

Разработчик: Е.В. Солоха, преподаватель ГАПОУ СО «БПТ»

Основные положения

В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен уметь:

- проектировать операции технологического процесса производства продукции отрасли;

- проектировать участки механических цехов;

- нормировать операции технологического процесса;

В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен знать:

- принципы, формы и методы организации производственного и технологического процессов;

- технологические процессы производства типовых деталей и узлов машин.

Перечень

Лабораторно-практических работ

№ п/п	Наименование разделов и тем	Наименование лабораторно-практических работ	Объем часов
	Раздел 1. Принципы, формы и методы организации производственного и технологического процессов
	Тема 1.2. Проектирование участков механических цехов	Расчет количества оборудования для цехов и участков различных видов производств.
	Расчет количества оборудования для цехов и участков различных видов производств.
	Определение числа производственных рабочих для цехов различных видов производств.
	Определение числа производственных рабочих для цехов различных видов производств
	Раздел 2 Технологические процессы производства типовых деталей и узлов машин
	Тема 2.1 Этапы разработки технологических процессов типовых деталей и узлов машин	Изучение структуры технологического процесса
	Разработка технологического процесса корпуса редуктора
	Разработка технологического процесса корпуса редуктора
	Разработка технологического процесса зубчатых цилиндрических колес.
	Разработка технологического процесса зубчатых цилиндрических колес
	Разработка технологического процесса ступенчатого вала.
	Разработка технологического процесса ступенчатого вала.
	Тема 2.2. Нормирование операций технологического процесса	Нормирование токарной операции технологического процесса.
	Нормирование токарной операции технологического процесса.
	Нормирование шлифовальной операции технологического процесса
	Нормирование сверлильной операции технологического процесса
	Итого:

Практическое занятие №1, 2

Тема: Расчет количества оборудования для цехов и участков различных видов производств.

Цели занятия:

- закрепить ранее полученные знания о способах и методах проектирования участков механических цехов;

- получить навыки расчета необходимого количества оборудования для механических цехов и участков различных видов производств.

Задание: произвести расчет необходимого количества оборудования при проектировании механического цеха.

Алгоритм расчета:

1 Определим программу запуска для каждой детали N_з, шт

, (1)

где N_В - программа выпуска деталей;

К_П - % увеличения годовой программы выпуска.

Коэффициент увеличения годовой программы, должен учитывать:

- поставки по кооперации до 20%;

- количество деталей, используемых в качестве запасных частей к выпускаемым машинам до 30%.

2 Рассчитаем такт запуска r_з, шт

, (2)

где F_Д – действительный фонд времени работы оборудования, ч

, (3)

где F_н – номинальный фонд времени, принимаемый по данным производственного календаря на плановый год, F_н = 2016 ч.;

S – число смен;

К_Р - потери времени на плановый ремонт оборудования.

Усредненная величина потери времени на плановый ремонт оборудования К_Р =5%.

Тип производства количественно оценивается двумя показателями: средним показателем массовости g_m и коэффициентом закрепления операций К_зона стадии проектирования наиболее обоснованным является использование показателя массовости. Следовательно, если при расчете этих показателей получится разные типы производства, то необходимо его определить по среднему показателю массовости.

3 Выполним расчет показателя массовости

(4)

где t _ij - штучное время обработки i-ой детали на j -ой операции, мин.;

m_i - число операций в технологическом процессе обработки i -ой детали, шт.;

г_з - такт запуска i-й детали, мин.;

k_з - средний коэффициент выполнения нормы времени, принятый в подразделении, k_з »1, 1.

4 Выполним расчет коэффициента закрепления операций

К_зо =S m_i/S, (5)

где S - количество рабочих мест в подразделении, рассчитанное на заданную программу выпуска деталей.

Определение типа производства по рассчитанным показателям g_m и К_зо производится с помощью таблицы 1.

Таблица 1. Количественная оценка показателей g_m и К_зо.

Тип производства	Средний показатель массовости	Коэффициент закрепления операций
Массовый	1-0.6
Крупносерийный	0, 5-0.1	2-10
Среднесерийный	0, 1-0, 05	11-22
Мелко серийный	0.05 и менее	23-40
Единичный	-	Более 40

(часть 2 – практическая работа №2)

5 Определим количество деталей в партии для одновременного запуска n, шт

, (6)

где а – число дней, на которое необходимо иметь запас деталей, а = 10;

F – число рабочих дней в году, F = 252.

В условиях серийного производства для предметно-замкнутых участков расчет количества оборудования ведется по каждой группе станков.

6 Количество оборудования q_Р, шт

, (7)

где k_В = 1, 2 – средний коэффициент выполнения норм.

7 Определяем коэффициент загрузки оборудования на каждой операции k_З_i,

, (8)

где q_Пр_i – принятое число единиц оборудования на операции.

Принятое количество оборудования - это округленное расчетное значение, причем всегда в большую сторону. Коэффициент загрузки оборудования определяется как отношение расчетного числа станков к принятому числу станков. Не рекомендуется коэффициент загрузки оборудования превышать 0, 85.

8 Определяем средний коэффициент загрузки оборудования k_Зср:

, (9)

где - сумма расчетных единиц станков;

- сумма принятых единиц станков.

Оформление письменного отчета:

1 Тема

2 Цель работы

3 Расчетная часть

4 Вывод

Контрольные вопросы:

1 Определение операции, перехода, рабочего хода.

2 Определение производственного и технологического процессов.

3 Виды и типы производств

4 Исходные данные для проектирования механических цехов

5 От чего зависит количество необходимого оборудования при проектировании механических цехов? (по расчету)

6 Какими показателями количественно оценивается тип производства?

7 Коэффициент загрузки оборудования не рекомендуется превышать 0, 85. Почему?

Исходные данные для выполнения практических работ 1, 2, 3, 4

Таблица 1 - Производственная программа механического цеха

Вариант	Деталь 1	N, шт.	Деталь 2	N. шт.	Деталь 3	N, шт.
	А		Б		В
	Б				Г
	Е		Г		Д
	В		Е		Ж
	И		Ж
	Г		А		И
	И		Д		Б
	Д				К
	В		Е		К
	А		К		Ж
Наименование показателя	Вариант

Масса детали 1, кг	12, 1	9, 1	13, 5	1, 2	2, 7	1, 9	1, 7	1, 0	2, 7	1, 7
Масса детали 2, кг	4, 2	2, 6	11, 1	5, 1	3, 2	4, 3	2, 0	2, 9	1, 2	1, 4
Масса детали З.кг	1, 3	0.9	2, 4	1, 7	10, 3		2, 2	32, 1		8, 9

Таблица 2 - Технологические процессы механической обработки деталей

Деталь	Номер операции

А	Опера-ции	Токарно-винто-резная	Токарная с ЧПУ	Токарно- винто- резная	Внутри-шлифо-вальная	Зубо-фрезерный	Зубодол-бежный	Внутри-шлифо-вальный	Зубошли-фовальный	Зубохонин-говальный
Тшт-к	11, 26	7, 07	1, 68	19, 04	15, 31	33, 18	12, 86	8, 57	2, 52
Б	Опера-ции	Пило-отрезная	Токарно-винто-резная	Токарно- винто- резная	Внутри-шлифо-вальная	Зубофре-зерный	Зубодол-бежный	Внутри-шлифо-вальный	Зубошли-фовальный	Зубохонин-говальный	Обкатная
Тшт-к	4, 01	17, 4	17, 4	19, 99	15, 25	33, 11	13, 19	8, 89	2, 83	3, 22
В	Опера-ции	Токарно-винто-резная	Токарно-винто-резная	Горизон-тально-фрезерная	Вертик-фрезерная	Радиально-сверлильная	Внутри-шлифо-вальная	Круглошли-фовальная
Тшт-к	6, 24	12, 41	3, 12	8, 43	4, 12	6, 73	3, 18
Г	Опера-ции	Фрезерно-центро-вальная	Токарная с ЧПУ	Токарная с ЧПУ	Горизон-тально-фрезерная	Шпоночно-фрезерная	Сверлильная с ЧПУ	Внутри-шлифо-вальная	Шлифо-вальная с ЧПУ
Тшт-к	0, 8	3, 8	6, 4	1, 89	5, 1	1, 9	6, 73	1, 9
Д	Опера-ции	Токарная с ЧПУ	Токарная с ЧПУ	Токарная с ЧПУ	Горизон-тально-протяжная	Внутри-шлифо- вальная	Зубодол-бежная	Зубодол-бежная	Внутри-шлифо-вальная
Тшт-к	1, 72	2, 82	3, 67	0, 95	8, 65	14, 5	12, 39	5, 54
E	Опера-ции	Пило-отрезная	Токарно-винто-резная	Токарно-винторезная	Токарно-винторезная	Вертикально-фрезерная	Долбежная	Круглошли-фовальная	Круглошли-фовальная
Тшт-к	6, 18	8, 14	12, 41	3, 51	4, 64	1, 1	6, 73	4, 09
Ж	Опера-ции	Пило-отрезная	Токарно-винто-резная	Вертикально-фрезерная	Зубо-фрезерная	Зубо- фрезерная	Круглошли-фовальная	Зубошли-фовальная
Тшт-к	1, 36	11, 01	1, 76	4, 0	3, 53	2, 42	3, 14
З	Опера-ции	Токарно-винто-резная	Токарная с ЧПУ	Шпоночно-фрезерная	Зубо-фрезерная	Зубо- фрезерная	Круглошли-фовальная	Зубошли-фовальная
Тшт-к	6, 66	1, 24	0, 59		3, 53	2, 42	3, 14
И	Опера-ции	Фрезерно-центро-вальная	Вертик-ально-свер-лильная	Вертикально-протяжная	Токарно-винторезная	Токарно-винторезная	Токарно-винторезная	Зубо-фрезерная	Зубошевин-говальная	Верти-кально-протяжная	Кругло-шлифо-вальная
Тшт-к	0, 84	1, 62	0, 74	1, 59	1, 24	1, 35	3, 48	1, 6	0, 84	0, 89
К	Опера-ции	Фрезерно-центро-вальная	Верти-кально-свер-лильная	Вертикально-протяжная	Токарно-винторезная	Токарно-винторезная	Токарно-винторезная	Зубо-фрезерная	Зубошевин-говальная	Верти-кально-протяжная	Кругло-шлифо-вальная
Тшт-к	2, 10	2, 15	2, 0	3, 69	5, 13	1, 05	1, 0	1, 12	1, 23	4, 20

Практическая работа № 3, 4

Тема: Определение числа производственных рабочих для цехов различных видов производств.

Цели занятия:

- закрепить ранее полученные знания о способах и методах проектирования участков механических цехов;

- получить навыки расчета необходимого числа производственных рабочих для цехов различных видов производств.

Задание: произвести расчет числа производственных рабочих для цехов различных видов производств.

Алгоритм расчета

Ориентировочное число основных производственных участков может быть определено, исходя из расчетного числа рабочих мест и нормы управляемости для мастера участка.

1 Списочная численность производственных рабочих на участке при серийном производстве , чел

, (1)

где F_P – полезный фонд работы оборудования, F_P=1865 ч;

N_З – годовая программа запуска деталей;

t_ij – штучно-калькуляционное время по операциям;

k_В – средний коэффициент выполнения норм, k_В=1, 2.

Поскольку расчетное значение основных производственных рабочих не равно единице (1 человеку) необходимо принять число производственных рабочих для каждой операции технологического процесса.

2 Общая численность основных рабочих на участке , чел

, (2)

где Ф_Э – эффективный годовой фонд времени работы оборудования, Ф_Э=4060 ч;

k_З – коэффициент загрузки оборудования, k_З=0, 85;

g_ПР – количество рабочих принятых по операциям.

Норма управляемости (Synp), в свою очередь, зависит от уровня управления и типа производства. В нашем случае речь идет о производственном (нижнем) уровне управления, нормы управляемости для которого приведены в таблице 1.

Таблица 1. Норма управляемости для мастера производственного участка S_упр

Должность	Тип производства
Массовое и крупносерийное	Серийное	Мелкосерийное и единичное
Мастер	35-40 рабочих мест	30 рабочих мест	25 рабочих мест

3 Определим расчетное число рабочих мест в подразделении

S=S t_шт_-_к N _з/ F_д k _b, (3)

4 Определим число участков n

n=S/S_y_пр, (4)

где S-число рабочих мест в цехе, шт.

Оформление письменного отчета:

1 Тема

2 Цель работы

3 Расчетная часть

4 Вывод

Контрольные вопросы:

1 Как классифицируют механические цеха по типам производства?

2 Как классифицируют механические цеха по характеру выпускаемых изделий?

3 Какой состав оборудования используется в механических цехах?

4 Перечислите типы вспомогательного оборудования механических цехов

5 Как выбирают и рассчитывают основное оборудование механических цехов?

6 Какой состав вспомогательного и подъемно-транспортного оборудования в механических цехах?

7 Как определяют потребность в рабочей силе в механических цехах?

Практическая работа № 5

Тема: Изучение структуры технологического процесса

Цель: практическое закрепление знаний по структуре технологического процесса, понятиям и определениям его элементов, приобретение навыков и умений в формировании структуры технологического процесса изготовления деталей машиностроения.

Задание:

1 Изучить рабочий чертеж детали по своему варианту задания

2 Определить возможные методы обработки поверхностей детали

3 По каждой поверхности назначить простейшие операции, состоящие из одного-двух переходов механической обработки (таблица 2). Вспомогательными переходами во всех операциях являются установка заготовки и снятие детали.

Рисунок 1 – Рабочий чертеж детали

Отчет по работе:

1 Тема работы

2 Цель работы

3 Задание (чертеж детали с указанием заданных размеров)

4 Результаты работы представить в таблице

5 Вывод по работе

Таблица 1 – Индивидуальные варианты заданий к практической работе № 5

Показатели детали	Вариант

ø А, мм
ø Б, мм
ø В, мм
ø Г, мм
ø Д, мм
ø М, мм
Е, мм
Ж, мм
Л, мм
К, мм

Контрольные вопросы:

1 Назовите структуру технологического процесса механической обработки

2 Что называют основной операцией технологического процесса?

3 Что называют вспомогательной операцией технологического процесса?

4 Что называют основным переходом?

5 Что называют вспомогательным переходом?

6 Что называют установом?

Пример выполнения задания

Задание:

ø А = 98 мм, ø Б = 78 мм, ø В = 50 мм, ø Г = 40 мм, ø Д = 60 мм, ø М = 10 мм, Е = 55 мм, Ж = 70 мм, Л = 10 мм, К = 5мм.

Таблица 2 – Результаты выполнения практической работы

Номер и наименование операций	Операционный эскиз	Содержание переходов
05 – токарная черновая		Установить заготовку. Подрезать торец на размер 72 мм. Обточить ø 98 мм за один проход на длину 14 мм. Снять деталь.
10 – токарная черновая		Установить заготовку. Подрезать торец на размер 70 мм. Обточить ø 62 мм за несколько проходов, выдерживая размер 58 мм. Снять деталь.
15 – токарная черновая		Установить заготовку. Сверлить отверстие предварительно ø 20 мм. Расточить отверстие ø 38 мм Снять деталь.
20 - сверлильная		Установить заготовку. Сверлить 5 отверстий предварительно ø 9, 6 мм. Зенкеровать 5 отверстий ø 9, 9 мм. Развернуть 5 отверстий ø 10 мм Снять деталь.
25 – токарная чистовая		Установить заготовку. Обточить ø 60, 5мм. Точить канавку ø 50 мм резцом шириной 5 мм. Снять деталь.
30 – токарная чистовая		Установить заготовку. Расточить отверстие ø 40 мм. Снять деталь
35 - шлифовальная		Установить заготовку. Шлифовать наружную поверхность ø 60 мм. Снять деталь.
40 - контрольная		Контроль геометрических параметров

Практическая работа № 6, 7

Тема: Разработка технологического процесса изготовления вала

Цель: Закрепить теоретические знания о технологическом процессе обработки тел вращения, получение практических навыков проектирования технологических операций при производстве деталей.

Задание:

1 Изучить типовой технологический процесс производства вала.

2 По заданному варианту (таблица 2) разработать маршрут технологического процесса изготовления вала

Рисунок 1 – Эскиз обрабатываемого вала

Рисунок 2 – Эскиз заготовки вала

Отчет по работе:

1 Тема работы

2 Цель работы

3 Задание (чертеж детали и заготовки с указанием заданных размеров)

4 Маршрут технологического процесса изготовления вала

5 Вывод по работе

Таблица 1 - Типовой технологический маршрут обработки ступенчатого вала

Номер операции	Наименование и содержание операции	Технологические базы	Технологическое оборудование
	Фрезерно-центровальная: фрезерование торцов и сверление центровых отверстий	Наружные поверхности заготовок	Фрезерно-центровальный станок
	Токарная черновая: обтачивание наружных поверхностей, сверление и растачивание внутренних поверхностей	Поверхности центровых отверстий	Токарный станок
	Термическая: отжиг в вертикальном положении	Торец и наружные поверхности вала	Шахтная электрическая печь
	Токарная: исправление базовых поверхностей центровых отверстий	Поверхности опорных шеек	Токарный станок
	Токарная чистовая: обтачивание наружных поверхностей, растачивание внутренних полостей	Поверхности центровых отверстий	Токарный станок
	Токарная чистовая: растачивание внутренних полостей	Поверхности опорных шеек	Токарный станок
	Фрезерная6 фрезерование шпоночных пазов	Поверхности опорных шеек	Фрезерный станок
	Шлицефрезерная: фрезерование шлицов	Поверхности центровых отверстий	Фрезерный (шлицефрезерный) станок
	Термическая закалка	Торец и наружные поверхности вала	Шахтая электрическая печь
	Центрошлифовальная: восстановление фасок центровых отверстий	Поверхности опорных шеек	Центрошлифо-вальный станок
	Шлифовальная: шлифование опорных шеек и посадочных поверхностей	Поверхности центровых отверстий	Круглошлифо-вальный станок
	Шлицешлифовальная: шлифование поверхностей шлицов	Поверхности центровых отверстий	Шлицешлифо-вальный станок
	Резьбошлифовальная: шлифование мелкой резьбы	Поверхности центровых отверстий	Резьбошлифо-вальный станок
	Контрольная: проверка геометрии вала	Поверхности центровых отверстий	Измерительный стенд

Контрольные вопросы:

1 Перечислите основные способы базирования заготовок при изготовлении валов

2 Назовите основные этапы изготовления валов

3 Какие поверхности заготовок для валов используют в качестве первичной установочной базы при их обработке на металлорежущих станках?

4 Охарактеризуйте приспособления люнет и объясните его назначение

5 Какие технические требования предъявляют к валам?

6 Назовите основные операции типового технологического процесса изготовления вала.

Таблица 2 – Индивидуальные задания к практической работе № 6, 7

Показатели детали и заготовки

Вариант

Деталь

ø А

Номинальный размер, мм

Точность

ø Б

Номинальный размер, мм

Точность

ø В

Номинальный размер, мм

Точность

ø Г

Номинальный размер, мм

Точность

h10

d10

f10

d10

f10

h10

d10

h10

f10

d10

Номинальный размер, мм

Точность

h12

Номинальный размер, мм

Точность

h10

Номинальный размер, мм

Точность

h10

Заготовка

ø М

Номинальный размер, мм

ø Н

Номинальный размер, мм

ø О

Номинальный размер, мм

ø Р

Номинальный размер, мм

Практическая работа № 8, 9

Тема: Разработка технологического процесса изготовления зубчатых цилиндрических колес.

Цель: Закрепить теоретические знания о технологическом процессе изготовления зубчатых цилиндрических колес, получение практических навыков проектирования технологических операций при производстве деталей.

Задание:

1 Изучить типовой технологический процесс изготовления зубчатого колеса.

2 По заданному варианту (таблица 3) разработать маршрут технологического процесса изготовления цилиндрического зубчатого колеса

Рисунок 1 – Эскиз обрабатываемого цилиндрического зубчатого колеса:

а) размеры детали; б) размеры штампованной заготовки

Отчет по работе:

1 Тема работы

2 Цель работы

3 Задание (чертеж детали и заготовки с указанием заданных размеров)

4 Маршрут технологического процесса изготовления вала

5 Вывод по работе

Таблица 1 - Технологическая схема изготовления зубчатого колеса типа «втулка»

Наименование и содержание	Эскиз механической обработки	Оборудование
Сверлильная (или токарная): сверление центрального отверстия, зенкерование (или обтачивание) торца, снятие фаски		Сверлильный (или токарно-револьверный станок)
Протяжная: протягивание центрального отверстия со шлицами		Протяжный станок
Токарная: черновое обтачивание верха		Токарный (лучше многорезцовый) станок
Токарная: чистовое обтачивание верха		Токарный (лучше многорезцовый) станок
Зубонарезная: нарезание зубьев		Зубофрезерный станок
Фрезерная: закругление зубьев		Станок с ЧПУ
Шевинговальная: шевингование зубьев		Шевинговальный станок
Притирочная: притирка зубьев		Зубопритирочный станок

Таблица 2 - Типовой технологический маршрут обработки ступенчатого вала

Номер операции	Наименование и содержание операции	Технологические базы	Технологическое оборудование
	Токарная: черновая обработка наружных и внутренних поверхностей	Наружная цилиндрическая поверхность и торец	токарный станок
	Термическая: отжиг	-	Термическая печь
	Протяжка: протягивание отверстия (шлицевого, шпоночного)	Поверхность отверстия и торец	Протяжный станок
	Токарная: получистовая обработка наружных поверхностей	Поверхность цилиндрического отверстия и торец	Токарный станок
	Токарная: чистовая обработка наружных поверхностей	Поверхность цилиндрического отверстия и торец	Токарный станок
	Зубофрезерная: черновое нарезание зубьев	Поверхность цилиндрического отверстия и торец	Зубофрезерный станок
	Термическая: закалка	-	Установка ТВЧ (токов высокой частоты)
	Шлифовальная: шлифование отверстия и базового торца	Эвольвентная поверхность профиля зубьев и торец	Внутришлифо-вальный станок
	Шлифовальная: шлифование другого торца (противоположного)	Крайняя торцевая поверхность	Плоскошлифо-вальный станок
	Шлифовальная: шлифование эвольвентной поверхности профиля зубьев	Поверхность цилиндрического отверстия и торец	Зубошлифо-вальный станок
	Контрольная: контроль параметров готовой детали	Конструкторские базы	Проверочный стенд

Контрольные вопросы:

1 Дайте классификацию зубчатых колес

2 Перечислите последовательность изготовления зубчатых колес

3 Назовите основные методы обработки профиля зубьев зубчатых колес

Таблица 3 – Индивидуальные задания к практической работе № 8, 9

12 3 4 5 Следующая ⇒