Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов специальности 120100 «Технология машиностроения» (стр. 3 из 6)
При выполнении данного раздела рекомендуется использовать следующую литературу [1, 4, 32, 33, 34].
2.2.3. Анализ технических требований на изготовление детали
Перечень технических требований, их количественные и качественные показатели зависят от служебного назначения детали и условий ее работы в сборочной единице. К ним относятся: 1) точность размеров (квалитеты); 2) точность формы поверхностей и их взаимное положение; 3) шероховатость поверхности; 4) требования к материалу по твердости, химико-термической обработке, отделке, покрытию и т.д.
Анализ технических требований и норм точности должен подтвердить или опровергнуть правильность указанных на чертеже детали величин допусков линейных размеров, допусков углов, допусков формы и расположения поверхностей, величины шероховатости поверхностей.
Допустимые отклонения линейных размеров и форм поверхностей определяются аналитическим путем, расчетом размерных цепей.
Во многих случаях допустимые отклонения регламентируются соответствующими стандартами, например, ГОСТ 1643-72 регламентирует допустимые отклонения на межосевое расстояние и на параллельность осей зубчатых передач и их точность, СТ СЭВ 186-75 регламентирует точность положения осей конических передач и их точность, СТ СЭВ 311-076 -червячных передач и их точность.
Анализ соответствия технических требований и норм точности служебному назначению детали аналитическим путем рекомендуется производить в следующей последовательности:
1. На основании сборочного чертежа выявить задачу, в решении которой деталь участвует своими размерами, относительными поворотами и формой поверхностей.
2.Выявить замыкающее звено размерной цепи, с помощью которого решается эта задача.
3.Построить схему размерной цепи, с помощью которой достигается точность замыкающего звена.
4.Произвести расчет допусков на составляющие звенья размерной цепи, исходя из допуска на замыкающее звено.
5. Сопоставить технические требование, заданные на чертеже детали, с допуском, полученным в результате расчета, и дать заключение.
При выполнении этого раздела рекомендуется использовать следующую литературу [1, 2, 10, 11, 34].
2.2.4. Анализ технологичности конструкции детали
Технологичность конструкции детали имеет прямую связь с производительностью труда, затратами времени на технологическую подготовку производства, изготовление, технологическое обслуживание и ремонт изделия. Поэтому проектированию технологического процесса должен предшествовать анализ технологичности ее конструкции и, в необходимых случаях, отработка на технологичность.
Виды и показатели технологичности конструкции приведены в ГОСТ 14.205-83, а правила отработки конструкции изделия и перечень обязательных показателей технологичности - ГОСТ 14.201-83, ГОСТ 14.204-83. Выполнение этого раздела курсового проекта рекомендуется производить по методическим указаниям [35] и справочнику [36].
2.2.5. Определение типа производства
Тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций [37]:
Кз.о. = О/Р,
где О – число различных операций;
Р – число рабочих мест, на которых выполняются данные операции.
Так как на момент расчета типа производства О и Р могут быть неизвестны, то Кз.о. можно определить из выражения:
,где ФД - действительный годовой фонд времени работы оборудования в часах;
Q – годовой объем выпуска деталей в штуках;
Тшт.к. – среднее штучно-калькуляционное время по основным операциям в мин.
Действительный годовой фонд времени работы единицы оборудования устанавливается с учетом минимально необходимых затрат времени на ремонт оборудования и определяется как
ФД = ФН (1 - К/100),
где ФН – номинальный годовой фонд работы оборудования в часах;
К – коэффициент, учитывающий потери номинального фонда времени на ремонт в %. Этот коэффициент принимается равным для металлорежущих станков до 30 категории сложности – 3,0%, свыше 30 категории – 6%.
Номинальный годовой фонд работы оборудования определяется по формуле:
ФН = (ДГ – ДВ) 8,2 m,
где ДГ – число дней в году;
ДВ– число выходных и праздничных дней в году;
m – число рабочих смен.
При 2-х сменной работе ФН = 4140 час, а при 3-х сменной - ФН = 6210 час.
Действительный годовой фонд времени работы единицы оборудования можно определить и из таблицы 1 в соответствии с нормами технического проектирования предприятий машиностроения и металлообработки.
Таблица 1
Действительный годовой фонд времени работы оборудования
при 41-часовой неделе и 8 праздничных днях в году в часах
| Наименование оборудования | Число рабочих смен | |
| две | три | |
| 1 | 2 | 3 |
| Металлорежущие станки массой, т: свыше 1,0 до 10,0 свыше 10,0 до 100,0 свыше 100,0 | 4055 3975 3810 | 6055 5930 5650 |
| Металлорежущие станки с ЧПУ и многоцелевые станки, работающие отдельно и встраиваемые в автоматизированные участки, массой, т: до 10,0 свыше 10,0 до 100,0 свыше 100,0 | 3935 3850 3725 | 5835 5715 5525 |
| ГПС | - | 5715 |
| Агрегатные станки | 4015 | 5970 |
| Автоматические линии | 3725 | 5465 |
Примечание. Основным режимом работы оборудования является двухсменный. Трехсменный режим работы оборудования в настоящее время применяется для ликвидации узких мест машиностроительного производства.
Согласно ГОСТ [37] при
Кз.о ≤ 1 – массовое производство;
1 < Кз.о ≤ 10 – крупносерийное производство;
10 < Кз.о ≤ 20 – серийное производство;
20 < Кз.о ≤ 40 – мелкосерийное производство;
Кз.о для единичного производства не регламентируется.
В случае массового и крупносерийного производства целесообразно использовать автоматизированные (полуавтоматические), автоматические и комплексные автоматические линии. Ритмичность и непрерывность работы поточной линии определяется исходя из такта выпуска деталей, который определяется по зависимости:
ТВ = ФД··60 ·КЗ / Q ,
где КЗ = 0,75-0,96 – планируемый нормативный коэффициент загрузки оборудования, учитывающий простой по организационно-техническим причинам и регламентирующий перерывы на отдых (меньшее значение КЗ соответствует массовому производству).
При серийном типе производства определяется величина партии деталей, одновременно запускаемых в производство
n = Q · f / F ,
где f = 3, 6, 12, 24 – периодичность запуска партии деталей в днях;
F = 253 – число рабочих дней в году.
Размер запускаемой партии деталей должен быть скорректирован с учетом удобства планирования и организации производства (его целесообразно принимать не менее сменной выработки). Корректировка размера партии деталей состоит в определении расчетного числа смен на обработку всей партии деталей на основных рабочих местах
,где 476 – действительный фонд времени работы оборудования в смену, мин;
0,8 – нормативный коэффициент загрузки станка в серийном производстве.
Расчетное число смен округляется до принятого целого числа СПР. Затем определяется число деталей в партии, необходимых для загрузки оборудования на основных операциях в течение целого числа смен
.2.3. Анализ технологического процесса механической обработки, принятого за аналог
2.3.1. Вид исходной заготовки, метод ее получения, размеры и масса, расчет коэффициента использования материала (КИМ). Рассмотрение альтернативных вариантов
Одним из важнейших этапов проектирования технологии изготовления детали является выбор исходной заготовки.
В машиностроении основными видами получения заготовок являются – литье стальное, чугунное и из цветных и жаропрочных сплавов, поковки и штамповки стальные, из титановых и легких сплавов, всевозможные профили проката. На выбор формы, размеров и метода получения заготовки большое влияние оказывают материал, конструкция, размеры, функциональное назначение детали, тип производства и другие факторы. Цель этого этапа курсового проектирования – выбор оптимального метода получения исходной заготовки, позволяющего в данных производственных условиях свести к минимуму технические и экономические затраты, позволяющие снизить себестоимость изготовления детали и, соответственно, повысить её конкурентоспособность.
Рационально подобранный метод получения заготовки в значительной мере предопределяет технологический процесс изготовления детали, сводя к минимуму число обрабатываемых поверхностей детали, величину снимаемых припусков, количество переходов и операций механической обработки и т.д.